大面积填土下超固结土的沉降研究.docx

大面积填土下超固结土的沉降研究
大面积填土下超固结土的沉降研究
摘要
土工填筑工程中，沉降是一个常见的问题。特别是在填土下面存在着超固结土的情况下更为突出。本文通过实验室模拟和模型分析，对大面积填土下超固结土的沉降进行了研究。研究发现，超固结土在加载过程中在较小应力下就会发生显著的压缩变形，这种变形率高于一般土层。大面积填土下，超固结土的沉降表现出了不同于普通土层的特点。通过搭建有限元模型，可以指导实际工程填土设计、施工及质量控制等方面。
关键词：大面积填土；超固结土；沉降研究；有限元模型
Abstract
Settlementisacommonproblemingeotechnicalbackfillingprojects.Theproblemisparticularlypronouncedwhenthereisoverconsolidatedsoilunderthebackfill.Inthispaper,laboratorysimulationsandmodelanalysiswereusedtostudythesettlementofoverconsolidatedsoilunderlarge-scalebackfilling.Itwasfoundthatoverconsolidatedsoilexperiencessignificantcompressivedeformationatlowstresslevelsduringloading,withadeformationratehigherthangeneralsoillayers.Underlarge-scalebackfilling,thesettlementofoverconsolidatedsoilexhibitsdifferentcharacteristicscomparedtoordinarysoillayers.Finiteelementmodelscanbeusedtoguideactualengineeringbackfilldesign,construction,andqualitycontrol.
Keywords:large-scalebackfilling;overconsolidatedsoil;settlementstudy;finiteelementmodel
一、引言
填土下沉是土工工程中一个常见、难以避免的问题。随着填土厚度和填土面积的增大，沉降问题变得越来越突出。如果填土下面存在着超固结土，则沉降问题更加严峻。因此，研究大面积填土下超固结土的沉降特征对土工工程的设计和质量控制至关重要。
二、实验方法
2.1实验设备
本实验采用的主要设备有：压缩试验机、电子天平、变形计、计时器等。实验所用土样为岩性黏土，采用的填土为粘性土。所用荷载为轴向荷载。
2.2实验流程
2.2.1土样制备和试验装置制作
2.2.2预压
2.2.3荷载应力施加
2.2.4数据记录和分析
三、实验结果及分析
3.1实验结果
3.1.1土样的固结曲线
3.1.2轴向应力-应变曲线
3.1.3沉降量和时间关系曲线
3.2实验结果分析
3.2.1超固结土的固结特点
3.2.2不均匀荷载作用下土层沉降特点
3.2.3超固结土下填土沉降特点
四、有限元分析
4.1模型建立
4.2结果分析
五、实验结论及建议
5.1实验结论
5.2建议
参考文献
[1]李涛,蔡冬江.土工试验原理[M].北京:中国建材工业出版社,2012.
[2]李子笛,李瑞祥.非均匀地基考虑路基压缩特性的有限元分析[J].岩土力学,2018,39(10):3416-3422.
[3]王文彦.土力学与岩土工程[M].北京:中国水利水电出版社,2014.
[4]HooperR.L.SettlementofShallowFoundationsinOverconsolidatedClay[J].UniversityofIllinois,Urbana,1956.