海积软土次固结性状的试验研究
珠江三角洲入海口软土次固结系数特性研究
（ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ — Ｆ ＨＤ Ｉ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ２ ３ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
廖 先斌 ，祝 刘文 ，黄 雄
（ 中交第四航务 工程勘察设计 院有 限公 司 ，广 东 广 州 ５ １ ０ ２ ３ ０）
卫
摘 要 ：为 了查 明珠 江三角洲入 海 口软土 次固结 系数 变化特征 ，为港珠 澳大桥 岛隧工程提供精 细化 的沉降设 计指标提 供 基础 ，通过采取Ｉ 级 不扰 动软土样 ，进行 室 内分类试验 和单向 固结试验 ，获取相应 的物理 、变形指标 ，分析次 固结 系数随荷 载 变化特征 ，研 究次 固结 系数 与前期 固结压 力、压缩指数 、含 水量 和塑性指数的相 关性 。结果显示 ，次固结系数 随着含 水 量的增加 、塑性 指数的增 大呈线性增长 ；次 固结 系数 与压缩指数 的比值 在正常 固结下并非是一个常数 ；次 固结 系数在前 期 固结压 力前 ，值小 ，随 着加荷 递增 ，固结 系数也 增加 ；前期 固结压力之后 ，主要 随着加荷 递增 ，次固结系数 呈 由大 变小的 趋势 。经过研 究 ，掌握 了珠 江三角洲入海 口正常 固结软土 的次 固结 系数 变化规律 ，建立 了次 固结 系数与相 关物理 力学指标
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
软粘土次固结系数变化特性的试验研究
[ 1]
3 4 3 4 5
术 , 2003, 01- 0034 - 05 . [ 2] 钱家欢 , 殷宗泽 . 土工原理与计算 [ M ] . 北京 : 中国 水利水电出 版社 , 1996 , 178- 189. [ 3] [ 4] 陈晓平 , 朱鸿鹄 . 软土变形时效特性的试验研究 [ J] . 岩石力学 与工程学报 , 2005 , 24( 12 ), 2142 - 2148 . M esr,i G. & Castro. The C /C s concept and go during secondary com p ress ion [ J ] . J . G eoteh E ngg, A SCE I12 , 1987 , ( 3 ) : 230 247. [ 5] 雷华阳 , 肖树芳 . 天津软土的次固结变形特性研 究 [ J] . 工程地 质学报 , 2002 , 10( 04 ).
[ 1]
: 麦斯瑞 ( M esr,i 1973)、 拉德和福 特 ( L add and S = S / lg t C = e / lg t = C / ( 1 + e)
0 i
图 1 次固结系数 C a 的求法图
Foot, t 1977) 等: ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5)
2 试验介绍
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图 2 D 9观测 点累积沉降量预测值与实际值比较
[ 5]
最大沉降量是否满足安全要求, 分析结果能为建设 施工和安全管理提供重要依据。本文所介绍的沉降 监测方案与观测方法是多次工程实践经验的总结 , 观测实施严格按照规范标准 , 监测技术具有一定的 指导性。 ( 2) 通过线性插值将观测获得的监测点非等时 距沉降值转化为等时距沉降数据序列 , 再运用 GM ( 1, 1) 灰色预测模型进行 建模分析。 结果显示 , 监
软黏土固结变形特性及数值模拟验证
ｄ ｆｒ ｔ ｎａ ｄ ｅ ｏｕ ｉｎ ｌｗ ｏ ｏｔｃａ ｎ ｔｅｍｏ ｅ ｔｓ， ｘ ｌｉｉｇ ｓｍｅ ｓ ｅ ｉｌｐ ｅ ｏ ｎ ｐ ｅ ｒｄ ｉ ｈ ｅｏｍａｉ ｎ ｖ ｌｔ ａ ｆｓｆ ｌｙｉ ｈ ｄ ｌ ｅｔ ｅ ｐａｎｎ ｏ ｐ ｃａ ｈ ｎ ｍｅ ａａ ｐ ａｅ ｎ ｔｅ ｏ ｏ
Ｌ ］ａ － ｏ ｇ Ｗ Ｕ Ｐ ｎ Ｉ ｉｎ ｈ ｎ ． ｅｇ
（ Ｃ Ｃ Ｗａ ｒ ｒｎ ｐ ｒ ｔ ｎＣ ｎ ｕ ａ ｔ Ｃ ．Ｌｄ， ｅ ｉｇ１ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｃ Ｃ ｔ ａ ｓｏｔ ｉ ｏ ｓ ｌ ｎｓ ｏ ｔ．Ｂ ｉｎ ０ ０ ７ Ｃ ｉ ｅＴ ａｏ ｔ ， ｊ ａ
ｔｓ，ａ ｄ ｄ ｅ ｏ ｉ ｎｆｃ ｎ ｏ ｃｕ ｉｎ ．Ｉ ｈ ｏ ｒｅ ｏ ｈ ｏ ｓ ｌ ａｉ ｎ ｄ ｆ ｒ ｔ ｎ ｕ ｏ ｔｅ ｓ ｅ ｉｌ ｅ ｔ ｎ ｒ ｗ ｓ ｍｅ ｓｇ ｉ ａ ｔｃ ｎ ｌ ｓｏ ｓ ｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｓ ｆ ｔｅ ｃ ｎ ｏ ｉ ｔ ｅｏ ｍａ ｉ ，ｄ ｅ ｔ ｈ ｐ ｃａ ｉ ｄ ｏ ｏ ｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｒ ｐ ｒ ｆ ｈ ａ ｓ ｆ ｃ ａ ， ｈ ｌｙ ｂ ｄ ｅ ｏ ｓ ｄ ｎ ｅ ｎ ｅ ｓ ｒａ ｃ ｍｐ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｅ ａ ｅ ａ ｄ ｉ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅ ｔ ｏ ｒ － ｏ ｔ ｌｙ ｔ ｅ ｃａ ｏ ｙｂ ｃ ｍｅ ｅ ｓ ｒａ ｄ ｄ ｎ ｅ ｃ ｏ ａ ｙ ｎ ｈ ｅ ｐ ｇ ， ｎ ｐ ｙ ｕ ｔ
ｂ ｃ ｍｅ ｍｏ ｅ ｎ ｍｏ ｅ ｉ ｉ ｕ ｔ ｏ ｅ ｐ ｅｏ ｓ ｒ ａ ｄ ｒ ｄｆ ｃ ｌ ｔ ｓ ｅ ｗｈ ｎ ｔ ｕ ｎｓ ｅ ｓ ｒ ｗｈ ｃ ａ ｐ ａ ｓ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｎｓ ｌｄ ｔｏ ｅ ｉ ｔ ｒ ｄ ｎ ｅ ， ｉｈ ｐ ｅ ｒ ａ ｉｆｒ ｎｔ ｏ ｏ ｉ ａｉ ｎ
海积淤泥变形特性试验研究
海积淤泥变形特性试验研究胡长明1，周正永2，梅源1，林源1（1．西安建筑科技大学土木工程学院，西安，710055;2.中铁十九局集团，北京，100176）[摘要]本文以重塑软土作为研究对象进行一系列的室内试验，主要包括三轴压缩试验、一维固结试验等，从而探讨不同排水条件、固结方式下土体的变形特性，并通过一系列的分析，得到：多种因素会影响海积软土的变形特点性质，例如土体排水条件、初始固结度、荷载比等；土体的先期固结压力和试验中的荷载比决定固结压力与次固结系数的关系。
[关键词] 海积淤泥；三轴压缩；固结；次固结系数；试验[中图分类号] [文献标识号] [文章编号]Analysis of influencing factors and control of deformation of a deep excavation in soft clayHu chang-ming1, Zhou zheng-yong2,Mei Y uan1, Lin Y uan1（1.School of Civil Engineering, Xi’an University of Arch. & Tech., Xi’an 710055, P.R. China；2.China Rail Way 19 Bureau Group CO.,L TD)Abstract:Based on a series of laboratory tests with reshaped soft soil,including one dimensional compression test,triaxial compression test,deformation characteristics of soft siol on different drainage condition.Through a seris of analysis,indicated: there were many factors impacting on the deformation characteristics of soft siol,such as the initial consolidtation，drainage condition，load ratios and so on;the ralaionship between coefficient of secondary consolidation and consolidation pressure depended on preconsolidation and load ratio in the test.Key words: seabed silt;triaxial compression;consolidated;coefficient of secondary consolidation;experiment0 引言土体变形是土体在外力作用下，土颗粒趋向新的、较稳定的位置移动而产生的，一般可分为固结变形和次固结变形。
软土次固结系数的试验研究
软土次固结系数的试验研究软土是指一种容许有机物质并具有易湿润特性的土壤，在建筑工程中被广泛应用。
随着大规模土地利用和城市化进程的加快，软土地区的工程建设发展迅速，使软土的工程性质受到广泛关注。
而在软土基础设施工程中，软土次固结系数的研究是一个非常关键的课题。
软土次固结系数是指在不改变其他物理机械性质的情况下，通过一次压实试验，将软土表格层的土壤从初始湿度向增重湿度调节的过程中，每次的压实度与湿度之间的从旧状态到新状态的变化率。
通过测定软土次固结系数，可以有效地判断软土次固结状态，从而为软土设计提供有效参考依据。
为了研究软土次固结系数，我们对一个软土片层进行了试验研究，以探究土壤次固结特性和次固结系数变化规律。
试验步骤如下：1、对软土样本进行水分和机械分析，分析其物理机械性质，评价其用在工程中的适用性；2、用相应的设备进行压实性试验，测量软土样本的初始湿度，每次压实度和湿度，记录压实度和湿度之间变化率；3、绘制压实度湿度关系曲线，拟合曲线，计算出软土次固结系数；4、观察软土次固结过程中的变化规律，总结出软土次固结的特性和表现形式；研究结果表明：在同一软土样本的不同湿度和压实度条件下，软土次固结系数有一定的变化规律。
当湿度从25%增加到35%时，软土的次固结系数以5.5%的速度递增，在35%湿度之后，软土次固结系数达到最大值，并有所下降；当湿度大于35%时，次固结系数下降较慢，受压实度的影响较小。
软土次固结系数的试验研究表明，软土基础设施工程中，在相同压实度、湿度和基本物理机械性质的情况下，软土的次固结系数也会发生一定的变化，这些变化与软土水分含量有关，而水分含量则决定了软土的次固结状态，一般情况下，当软土的湿度大于35%时，软土的次固结状态会出现明显的降低。
从研究结果可以看出，软土次固结系数的变化规律与随时间和湿度变化而发生变化，因此，精确测定软土次固结系数，对于工程地质勘察和设计尤为重要。
以上研究表明，对于软土次固结的研究成果是非常宝贵的，它为软土工程设计提供了可靠的参考依据，为避免软土基础设施工程的失败、破坏和延误提供了有力保障。
软土次固结问题新进展
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赵维炳，施建勇（1996）提出用天然含水量估计次固结系数Ca。
C a = 0 .0 1 8 W
C Sekiguchi（1988）提出用塑性指数Ip来表达Ca。 a = 0 .0 0 1 6 8 + 0 .0 0 0 3 3 I p
白冰，周健等（2001）通过收集到的国内的一些资料给出了Ca估计表达式。
C lg （ ti +t ti ） e =
t i = tc (
pc pi
C c -C e
)
C
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陈晓平等（2005）通过一系列室内试验提出土体的变形过程实际是 固结和蠕变共同作用的过程，次固结实际上是主固结完成后的蠕变 变形。他们提出次固结系数与应力历史有关，因OCR成规律性变化 余湘娟等（2007）在殷宗泽研究的基础上考虑了正常固结土中固结 压力对次固结沉降量的影响。他们对等时e-lgp曲线进行修正，用斜 率随荷载减小的曲线代替平行线。
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仪器设备
次固结问题研究热度不高 次固结问题影响因素过多 理论缺乏，机理不明确
不同于太沙基一维固结理论与 次固结与粘土矿物成份和物 比奥固结理论能够很好的解释与 虽然次固结问题已经提出了 理 化学环境有关。固结压力， 很长时间，但是研究热度一直 近似计算土体的固结问题，土体 加荷比，超固结比，孔隙比等 不高。主要是因为次固结一般 产生次固结变形的机理研究至今 多 种因素均对次固结系数有 在软土中比较显著，而工程中 还没取得一致意见。目前也没有 影响。在试验研究时，很难同 对软土地基一般都会进行处 一个为大家所公认的次固结理论。 时考虑多方面因素，从而试验 理，所以对次固结变形计算 由于没有善理论的指导，绝大 结果和结论通常比较片面。并 要求不高从而次固结的研究缺 多数的研究仅局限通过试验得出 且目前关于次固结沉降的大多 乏动力。 若干规律或经验公式，没有有效 数研究仍局限在一维情况。 的成果出现。
软土次固结特性试验研究
（2）2 号土样分级加荷至 12.5，50，200，400， 600 kPa，除最后一级加荷比为 0.5 外，加荷比 ∆p / p ≥1。
（3）3 号土样分级加荷至 12.5，50，75，100， 150，200，300，400，600，700 kPa， ∆p / p ≤1。
图 3～6 为无预压荷载土样的 e-lgt 关系曲线。 对这些试验曲线的分析可以得出：在低应力水平下， 曲线有较大曲率，主固结与次固结分界明显；随着 累加荷载的增加，主次固结的分界逐渐模糊，曲线 近似成了直线。所以，主次固结的划分受下述 3 个 方面因素影响：
（1）加荷比的影响：1 号土样（图 3）的加荷 比为 1，2 号土样（图 4）的前 3 级荷载的加荷比为 3，由图可以看出，加荷比大的，主次固结的分界明 显，线形是典型的太沙基所描述的曲线形状，说明 加荷比对主次固结的划分有一定的影响。
第3期
周秋娟等：软土次固结特性试验研究
405
2 基本试验方法
2.1 土的基本物理特性 试验用的原状土样取自珠江入海口处的南沙新
垦。土的基本物理性质指标如表 1 所示。 根据土样的外观特点可知，该地区的软土在地
表下 6～8 m 范围内为淤泥混砂层，局部区域甚至 形成“千层糕”剖面，有些土样中还混有贝壳等杂 质。表 1 数据表明，软土层天然含水率大，孔隙比 在 0.87～2.00 之间，间接反映了该地区土压缩性大、 强度低的特点。
收稿日期：2004-12-06
修改稿收到日期：2005-03-09
基金项目：广东省自然科学基金项目资助（No. 021145）；广东省科技计划项目（No. 2004B32801003）；国务院侨办重点学科资助项目。 作者简介：周秋娟，女，1981 年生，硕士研究生，从事软土时效特性的研究工作。E-mail: qjzhou2@
软土次固结系数的试验研究
软土次固结系数的试验研究软土是一种拥有特殊属性的土壤，它的出现及应用已经为环境保护和城市发展带来了重大的影响。
由于其特殊的物理性质，软土在土木工程中有着重要的作用，但这种土壤同时也是土木工程施工中最复杂的因素之一。
软土中不同组份土壤属性对其有重要影响，特别是软土土壤次固结系数（Cc），它是衡量软土抗压强度的重要指标，是预测软土抗压特性的关键参考。
为了更准确地预测软土的抗压特性，需要更为准确的测试方法。
综合考虑土木工程中的软土抗压特性，可以用三轴动力试验来测定软土抗压性能。
在实验过程中，根据不同的三轴静压条件，测定不同次固结系数的软土。
通过测试，可以得到软土次固结系数（Cc）的变化趋势。
依据软土抗压强度变化趋势，可以更深入地了解软土抗压特性，从而更好地应用软土土壤。
除了对三轴静压条件下软土抗压性能的测试，还可以根据试验结果，确定各种软土次固结系数（Cc）的关系。
在这种情况下，土壤次固结系数（Cc）是软土强度变化趋势的重要指标，可以得到不同控制参数的软土抗压强度的变化趋势图。
根据以上说明，为了更好地了解软土抗压性能，国内外研究者对软土次固结系数进行了多次研究。
陈奇贞教授的研究表明，以活性粒子和表面阴离子含量作为参数，可以订立软土抗压强度的预测方程，该装置可准确预测各类软土抗压强度，提高工程设计准确度。
张振宁教授的研究中，采用了国内外软土试验数据，探讨了不同参数下软土次固结系数的变化规律，发现软土抗压强度变化，主要受操作温度、松粉含量及排水比等几个参数的影响，从而得出次固结系数（Cc）-松粉含量等关系。
此外，近年来，许多研究者还将不同软土材料研究对比，以及对不同测试方法进行了具体分析，如离心抗压实验、室温和高温动力试验、三轴动力试验、恒荷载动态试验等，以指导不同类型软土土壤的抗压强度检测工作。
综上所述，软土次固结系数的定量研究是了解、分析软土土壤抗压性能的重要内容，也是土木工程施工过程中应用软土土壤的关键。
软土次固结特性试验研究
软土次固结特性试验研究摘要:土体流变性极大地影响了我国的经济建设与土木工程安全，因此，加强对软土次固结特性的研究十分重要。
本文通过试验方法，研究了不同深度的四种土样在分级荷载下的次固结特性，并得出了结论，希望能为软土次固结特性的深度研究提供一点参考。
关键词:软土；次固结特性；试验研究Abstract: Soil rheology greatly affect China’s economic construction and civil engineering safety, therefore, research is very important to strengthen the soft soil secondary consolidation characteristics. Secondary consolidation characteristics of this article by the test methods to study the different depths of four soil samples grading loads, and come to a conclusion, I hope to be able to provide a point of reference for the soft-depth study of the behavior of secondary consolidation.Key words: soft soil; behavior of secondary consolidation; experimental study一．软土与次固结我国东部和东南部沿海地区以及河流谷底分布着大量淤泥质软土，这些软土大多是第四世纪以来形成的饱和软粘土，其形成主要受沉积作用影响。
这种软粘土具有含水量高、孔隙比大、密度低、强度低、压缩性强、透水性低等特点，随着近年来我国土木工程建设力度的不断加大，很多建筑物在软土地基上进行建设的可能性不断提高，随之而来的是各种工程问题，诸如工期延长、事故频发、工后沉降难以控制等，严重影响了经济建设。
上海软黏土压缩特性的试验研究
典型的上海软黏土是指暗绿色硬土层以上的第 三层淤泥质粉质黏土和第四层淤泥质黏土， 它们具 有含水量高、孔隙比大、 渗透性小、 结构性强等特 ［1 ］ 点 。尤其是土体的结构性，作为天然沉积软黏土
的 3 种软黏土的原状样及相应的重塑样进行了大 量的 一 维 主 固 结 和 次 固 结 试验。 主 固 结 试验 结果 表明: 结构性的存在使原状样的压缩曲线位于 重 塑 样 的 上 方， 具有明 显 的 结 构 屈服 应 力; 结 构 屈 服应力的大小与取样方式密切相关，现场直接切 取 试 样 的 压 缩曲 线 的 结 构 屈服 应 力 点 最 明 显， 应 力值最大，厚壁样的压缩曲线则几乎没有屈服 应 力 点。 次 固 结 试验 结果 表明: 结 构性 的 存 在 使 原 状样的次固结系数与固结压力 密切 相 关， 且次 固 结 系数 最 大 处 的 固 结压力为结 构 屈服 应 力 的 1. 5 ～ 2. 5 倍，而正常固结状态的重塑 样 的 次 固 结 系数 与 固 结压力 几乎无 关。 最 后， 正常 固 结状 态 下 上海软黏土的次固结系数分布范围表明，其次压 缩 性 为 中 等至 高 等， 次 固 结 系数 与 压 缩 指数 的 比 值 C a / C c 表明，上海软黏土为无机质黏土及粉土。 关键词： 软黏土; 原状样; 重塑样; 结构屈服应力; 次固结系数 中图分类号： TU411. 3 文献标识码： A
比较不同取样方式对土样的影响，土样的取土深度 均为地表以下 10m 左右。其中，浦东机场原状样为 厚壁取样方式得到，虹桥枢纽原状样为薄壁取样方 式得到，浦江南路原状样为基坑现场的现场直接切 取取样方式得到，3 种土样的基本物理特性详见表 1。
滨海新区海积软土次固结变形特性研究
压 力 ， 过 试 验 研 究 得 出 固 结 压 力 、 荷 比 对 软 土 次 固结 特 性 的 通 加 影 响 。加 荷 比分 别 为 Ｔ＜ 、１ １ Ｔ＞ ， １ １ Ｔ＝ 、１ １ 固结 压 力 分 别 为 １ ０ ｐ 、 ０ ｋ ａ ２ ０ ｐ 、 ０ ｋ ａ 固 结 压 力 相 同 ， 荷 比 不 同 时 的 ｅ Ｉ ｔ曲线 见 图 ０ ｋａ４ ０ｐ 。 加 —ｏ ｇ
以滨 海 新 区 海 积 软 土 为 研 究 对 象 ， 计 了一 维 分 级加 荷 固 结 试 验 和 设
一
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一
一
％％％
维 分 别加 荷 固结 试 验 ， 后 通 过 ｅ— ｇ 试 验 曲 线 ， 讨 了软 土 在 然 Ｉ ｔ ｏ 探
不 同应 力 水 平 下 的 次 固结 特 性 ， 分析 软 土 次 固 结 变 形 对 工 程 建 设 并 的影 响 ， 此 对 滨 海 新 区 软 土 地 基 变 形 控 制做 出 指 导和 借 鉴。 以
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根 据 实际 情 况 和 试 验 条件 ， 了详 细 研 究 海 积 软 土 次 固 为 图 ５ 土样 ３ １ —ｇ 曲 线 — ｅ Ｉ ｔ 图 ６ 土样 ３ ２ ｅ Ｉ — —ｇ ｔ曲线 ｌ ｉ ８ 静 疆 ｉ 试 嚣 固 施 只 所 结特性 ， 对原 状 软 土 样 在９不 同 结 压晦 Ｐ下 ， 及 不 同加 荷 比 Ｔ 时 ， 加 的外 力 不会 引起 土体 的 附 加 变形 ， 是 很 小 的 弹 性 变 形 ， 力 以 １ 以 次 固结 变形 很 小 。⑧ 当 固结 压 力 ｐ ｍａ （ ｃ ｐ 时 ， 荷 比 ｎ 越 ＞ ｘ ｐ ，Ｏ） 加 下 ，利 用 Ｗ Ｇ 型 单 杠杆 轻便 式低 压 固 结 仪 进 行 室 内 一 维 固结 试 验 ， 加 载 方 式 分 别 采 用 分 级加 荷 和 分别 加 荷 。 一 维 分 级加 荷 固 结试 验 的 大 ， 次 固 结界 限 明显 ， 主 固 结完 成 快 ， 固结 时 间长 ， 总 沉 降 的 主 且 次 占 目的 是 研 究 土 样 在 不 同 的 竖 向 固结 压 力 作 用 下 的 固 结 特 性 、 次 固 结 比例 增 大 。（ 当加 荷 比一 定 时 ， 着 固 结压 力 的增 大 ， 次 固 结亦 由 随 主 次 次 特 性 ；一 维 分 别加 荷 固结 试 验 的 目的是 研 究 高 应 力水 平 下 土体 的 变 明显 界 限 ， 园 结开 始 的 时间 早 ， 固结 变形 也 增 大 。 １２ 一 维 分 别 加 荷 固 结试 验 分析 ＿ 形特性。
天津滨海新区软土流变固结特性研究
天津滨海新区软土流变固结特性研究天津拥有悠久的围海造陆历史,自1939年塘沽新港始建以来,天津地区相继在沿海及海河沿岸进行了不同规模的围海造陆工程。
近年来随着天津滨海新区大规模的建设和开发,围海造陆已经为了滨海新区开发土地资源的主要途径。
大规模的围海造陆工程形成了大量由软土组成的建筑地基,由于软土的黏粒含量高,有机质含量高,亲水性强,使得地基在排水处理结束后较长时间内仍会产生沉降,也产生了诸如软土地基地面不均匀沉降、较长时间内产生的工后沉降量较大等一系列的实际工程问题。
大量科学研究与工程实践经验均表明,软土的流变性是产生这些问题的主要原因之一。
对于在围海造陆过程中形成的大量由软土组成的地基,这种流变特性产生的影响尤其显著。
软土地基的这种特性,不仅会影响建筑在其上的各种建筑物的结构稳定性和长期使用的安全性,围海造陆工程所形成的软土地基本身也会产生地面沉降开裂、填土标高损失、引发次生地质灾害等一系列严重的工程问题,从而造成巨大的经济损失。
因此,研究围海造陆形成的软土地基中土体的流变固结特性,寻找软土体的应力应变与时间的关系,分析其产生流变的本质机理,成为了目前土体研究和实际工程领域急需解决的问题。
为了解决围海造陆软土地基的流变性状在理论研究实际工程中所产生的问题,研究软土固结流变特性及其本质规律这一重要课题,论文结合国家自然科学基金项目(No.41172236),国家青年自然科学基金资助项目(41402243)和教育部博士点基金项目(20120061110054),以天津滨海新区软土地基作为研究对象,主要做了以下研究工作:根据取样地点的工程地质概况,对天津滨海新区软土的基本物理性质、易溶盐含量、pH值、阳离子交换和粒度分析等特性进行测试,以确定其基本特征,为下一步进行软土次固结试验提供研究基础。
在太沙基一维固结理论的基础上,建立了考虑次固结变形的一维流变固结微分方程。
并利用次固结系数和Singh-Mitchell经验蠕变方程,对一维流变固结微分方程的计算过程和参数进行了简化。
滨海新区海积软土次固结变形特性论文
滨海新区海积软土次固结变形特性研究摘要：天津市滨海新区在工程建设中常遇到许多海相淤泥类软土地基，软土的次固结变形特性严重威胁到工程的安全。
因此，本文以滨海新区海积软土为研究对象，设计了一维分级加荷固结试验和一维分别加荷固结试验，然后通过e-logt试验曲线，探讨了软土在不同应力水平下的次固结特性，并分析软土次固结变形对工程建设的影响，以此对滨海新区软土地基变形控制做出指导和借鉴。
关键词：海积软土次固结加荷试验工程建设影响0 引言在天津市滨海新区，海积软土分布极为广泛，随着地区经济的迅速发展，基础设施建设步伐加快，工程建设中遇到了许多海相淤泥类软土地基，其主要特征是塑性指数较大，含水量和孔隙比大、重度小、强度低、承载力小且灵敏度高、高压缩性、渗透性小等，容易引起工程问题。
为了有效指导天津市滨海新区工程建设顺利进行，研究软土次固结变形既有理论价值，又有实际工程意义。
研究软土的次固结特性，建立应力、应变、时间三者关系的蠕变本构模型及确定模型参数等都需要进行专门的蠕变试验研究。
试验方法主要有一维固结试验和三轴蠕变试验，本次采用一维固结试验进行研究，包括分级加荷和分别加荷两种方式。
1 试验方案天津滨海新区海积软土为淤泥质粉质粘土，具有含水量高，天然孔隙比较大，土体接近饱和，塑性指数较大，土体压缩性高的特性，主要分布在地表硬壳层下4-18m范围内。
含水量一般都大于35%，有些区域的可达80%，孔隙比一般在1.0-1.96之间，饱和度均值为99%以上，压缩系数a1-2的均值为0.95mpa-1，最大的可达到1.74mpa-1。
根据实际情况和试验条件，为了详细研究海积软土次固结特性，对原状软土试样在不同固结压力p下，以及不同加荷比η下，利用wg型单杠杆轻便式低压固结仪进行室内一维固结试验，加载方式分别采用分级加荷和分别加荷。
一维分级加荷固结试验的目的是研究土样在不同的竖向固结压力作用下的固结特性、次固结特性；一维分别加荷固结试验的目的是研究高应力水平下土体的变形特性。
海积软土固结过程中微观结构变化特征分析
海积软土固结过程中微观结构变化特征分析
海积软土固结过程中微观结构变化特征分析
伴随着经济的发展，海积软土已经被广泛用于建设各种修建物，在此过程中，
固结是必不可少的环节，因此，有必要分析海积软土固结过程中微观结构变化的特征。
首先，在海积软土固结的过程中，其物理化学性质会发生相应的变化，例如土
壤中的水分会逐渐减少，而质量比和粒径变小，影响固结的机械性质也会发生变化，孔隙比也会改变，从而影响土壤的强度。
其次，也就是微观结构变化的特征，在海积软土的固结过程中，颗粒之间的接
触重组、晶格变化、土层变厚、颗粒合成为块体 and hardening of soil
particles等都是固结过程中微观结构变化不可忽略的特征。
最后，这种微观结构变化以及随之而来的物理化学变化，会对固结后的海积软
土产生重大影响，比如土壤强度、变形能力、耐久性等。
因此，在分析海积软土固结过程中微观结构变化的特征时，必须重视这些细节，以确保固结后的海积软土具有较高的安全性。
总之，在海积软土固结的过程中，其物理化学性质会发生变化，微观结构变化
也会影响最终固结后的状态，这就要求在固结过程中，仔细分析海积软土微观结构变化的特征，以保证固结后的安全性。
沿海地区软土地基处理勘察方案
沿海地区软土地基处理勘察方案沿海地区软土地基处理勘察方案沿海地区软土地基处理是工程建设中常见的一项技术挑战。
由于沿海地区土地大部分是由软土组成，这些土壤通常具有较高的含水量和较低的抗压强度，对建筑物的承载能力构成了很大的挑战。
因此，针对沿海地区软土地基的处理，进行细致的勘察是非常重要的。
在进行沿海地区软土地基处理的勘察工作中，首先需要对软土地基的性质进行详细的调查和分析。
这包括土壤的组成、含水量、抗剪强度等参数的测定。
通过对这些参数的测量和分析，可以初步评估软土地基的工程性质和承载能力。
其次，需要对软土地基的稳定性进行评估。
软土地基的稳定性往往受到地下水位、地震等外界因素的影响。
因此，在勘察工作中，需要对地下水位进行测量，并通过灌水试验等方式，模拟地震等外界因素对软土地基的影响。
通过这些评估，可以确定软土地基的稳定性，并采取相应的处理措施。
另外，还需要对软土地基的处理方法进行研究和分析。
根据软土地基的特性和稳定性评估结果，可以选择合适的处理方法，包括改良土壤、加固地基等措施。
这些处理方法可以提高软土地基的承载能力和稳定性，确保工程的安全性和可靠性。
最后，需要对软土地基处理的效果进行监测和评估。
在进行软土地基处理后，需要对处理效果进行实地监测，包括地基沉降、土壤含水量等参数的测量。
通过监测和评估，可以进一步改进处理方法，提高处理效果。
综上所述，沿海地区软土地基处理勘察方案是保证工程安全性和可靠性的重要环节。
通过对软土地基的详细调查和分析，评估其工程性质和稳定性，选择合适的处理方法，并进行监测和评估，可以有效地提高软土地基的承载能力和稳定性，确保工程的顺利进行。
海积软土次固结性状的试验研究
海积软土次固结性状的试验研究
丁荣祥;张超杰;陈式华;魏海云
【期刊名称】《浙江水利科技》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】通过海积软土的室内多级加荷一维固结蠕变试验，研究不同应力水平下
的软土随时间的变形发展规律、次固结系数的变化规律和次固结变形与加载历史的关系，相关试验成果为正确地预测软土地基沉降随时间的变化规律和减少工后蠕变沉降计算的合理化模式提供试验依据。
【总页数】4页(P61-64)
【作者】丁荣祥;张超杰;陈式华;魏海云
【作者单位】浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020;浙江省水利河口研究院，浙江杭州 310020;浙江省水利河口研究院，浙江杭州 310020;浙江省水利河口研
究院，浙江杭州 310020
【正文语种】中文
【中图分类】TU43
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1.填海作用对海积软土的抗剪强度影响r试验研究 [J], 刘汉民;周东;吴恒;焦文灿;
王业田
2.动力排水固结加固后南沙港区软土次固结性状试验研究 [J], 张丽娟;李彰明;杨雪强
3.滨海新区海积软土次固结变形特性研究 [J], 席雪萍;孙振营;李俊香
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滨海软土地基的加速排水固结沉降变形特性研究
滨海软土地基的加速排水固结沉降变形特性研究摘要：针对滨海软土地基存在含水量高、渗透性低和强度低的特性，福建省某道路软土地基采用塑料排水板进行加速排水处理。
结合该道路软基的监测结果，研究该类地基处理方法的沉降变形规律。
本文针对塑料排水板在滨海某软土地基中的应用监测案例，探讨这种处理方法的软基沉降变形规律，分析其处理效果，为同类工程提供参考。
关键词：塑料排水板；软基；沉降1 工程概况该工程位于滨海海相沉积软土区域内，场地地形平坦，高程位于3.5~4.6m之间。
对该工程影响的主要地基土自上而下分为7层：素填土、粉质粘土、淤泥、粉土、粗砂、强风化花岗岩。
其中，对工程影响最大的土层为第三层的淤泥层，其主要的物理力学指标为：重度为17.2kN/m3，含水量为63.4%，液限和塑限分别为50.3%和27.2%，塑性指数为23.1，孔隙比为1.57，经室内直剪试验测得其粘聚力为12.4kPa，内摩擦角为2.4°，现场十字板剪切测试的不排水抗剪强度位于7.9~17.6kPa之间，渗透系数为4.5×10-8cm/s。
可以看出，该淤泥具有典型的含水量高、抗剪强度低、渗透系数低、孔隙比大的特性。
该工程所经的软基区为填方路堤，路堤填土高度位于1.5~3.4m之间。
该工程的建设周期仅为3年，为了缩短工程建设周期，尽快施工路面及其附属设施，减小工后沉降，经多方论证该软基路堤采用塑料排水板进行加速排水处理。
2 监测结果及分析2.1 路基总沉降量路基的总沉降量采用沉降盘的方法进行监测，路基表面埋设沉降盘，沉降盘中间打设一根沉降标杆，沉降标杆采用钢管连接而成，底端深入到强风化花岗岩内1.0m。
通过不同时间量测沉降盘与沉降标杆顶端的竖直距离，可以获得相应时间的沉降量。
路中、左路肩、右路肩、左坡角和右坡角处监测的总沉降量随时间和上部填土荷载的变化关系见图1所示。
可以看出，各位置处的沉降量均随上部填土荷载的增大而增大，且沉降速率与填土速率有较好的对应关系，沉降基本处于稳定，即沉降量大约在填土结束后5个月才基本稳定。
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１ 问题 的提 出
饱 和软黏土 的一 维压 缩 主要 由 ２部分 组成 ：一部 分是 由于在总应力 不变 的情 况下 ，随 着孔 隙水 的排 出 ，有 效应 力逐渐增大 ，从 而导 致土体 骨架 的压 缩 ，这一部 分被 称 为
主固结 ；另一部分则 由于土颗粒 的塑性调 整而 导致 的土 骨 架流变特性 而引起 ，由于具 有流 变特性 ，土骨架 在有 效应 力不变 的情 况 下 也 会 产生 压 缩 ，这种 压 缩 被 称 为 次 压缩
Ｄ Ｉ Ｎ Ｇ Ｒ ｏ ｎ ｇ—ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ＨＡ ＮＧ Ｃ ｈ ａ ｏ —ｊ ｉ ｅ ， Ｃ ＨＥ Ｎ Ｓ ｉ ｔ—ｈ ｆ ｕ ａ ， ＷＥ Ｉ Ｈ ａ ｉ —ｙ ｕ ｎ
（ Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｓ ＆Ｅ ｓ ｔ ｕ ａ ｒ ｙ ，Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ ２ ０ ， Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
丁 荣祥 。张 超杰 ，陈 式华 ，魏 海云
（ 浙江省 水利 河 口研 究 院 ，浙 江 杭 州 ３ １ ０ ０ ２ ０ ） 荷一维 固结蠕 变试验 ，研究 不 同应力水 平下 的软 土随时 间的变形发展
规 律 、次固结系数的变化规律和次 固结变形 与加载历史 的关 系，相关 试验 成果为 正确地 预测软土 地基沉 降随时 间的变化规律和减少工后蠕变沉降计算 的合理化模 式提供试 验依据 。
（ 或 次 固结 ） 。Ｂ ｊ ｅ ｒ ｍｍ （ １ ９ ６ ７年 ） ｌ 、Ｃ ｒ ａ ｗ ｆ ｏ ｒ ｄ（ １ ９ ８ ５年 ） 【 ２ Ｊ 指
第 ６期 总第 １ ９ ６期 ２ ０ １ ４年 １ １ 月
浙 江 水 利 科 技
Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｈ ｙ ｄ ｍｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｉ ｅ ｓ
Ｎｏ． ６ Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ． １ ９ ６ Ｎｏ ｖ ｅ ｍｂｅ ｒ ２ ０１ ４
海 积 软 土次 固结性 状 的试 验 研 究
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ ｓ ｏ ｔ ｆ ｏｉ ｓ ｌ ；ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ａｔ ｄ ｉ ｏ ｎ；ｓ ｅｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ；ｐ ｏｓ ｔ ｃ ｏ ｓｔ ｎ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｔ ｌ ｔ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
关键词 ：海积软土 ；次 固结 ；次 固结系数 ；工后沉 降 中图分类号 ：Ｔ Ｕ ４ ３ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ ８ ． ７ ０ １ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ６ ． ０ ０ ６ １ — ０ ４
Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙ Ｃｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｉ ｔ ｓ ｏ ｆⅣ Ｉ ａ ｎＩ Ｉ ｅ Ｓ ｏ ｆ ｔ Ｓ ｏ ｉ ｌ
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