论文部分内容阅读
沿海港口诸多城市地下轨道交通的建设受软黏土和地下水的影响较大,随着大规模开发地下空间,特别是在软土地区地下空间开发利用中,人工冻结法已经成为一种常用施工方法。人工冻结法施工过程中,会引起周围土体位移,而控制和冻土强度评估,都是工程应用中的关键所在,而冻结土层开挖施工后的大量残留在隧道周围的冻土,随着冷源撤走冻土融化,其土体物理力学性状会发生显著变化,该变化对已建结构体和未来将建的稳定性的影响也是众多学者关注的重点。温州地区饱和软粘土在冻融土的静动力特性研究,对温州地区地下空间的人工冻结法施工后的灾害防治有着十分重要的指导作用。迄今,很少有人对此课题开展研究,本文以温州淤泥质粘土为研究对象,针对该地区人工冻结施工条件下的工程特性,进行了以下方面的分析研究:(1)软黏土的试样的制备一直是一个难点,如何保证式样的均匀性,各向同性特一直都是个棘手的问题,本文采用的新型高压固结仪就能很好的解决这个问题。但是软黏土的冻融后结构变化大,所以要想制备动三轴所需要的试样有一定难度的,本文自行设计了一套冻融土制备装置,很好地提高了冻融土样制备的成功率。(2)通过不同围压下土体的不排水剪切试验,研究了冻融软黏土孔压、抗剪强度、应力应变关系。发现土体在冻融之后,强度有明显提高,在低围压下强度提高影响尤其显著。同样,在孔压的发展中也能发现,经历过冻融的土样在不同围压下一直低于未经冻融的土样。应变发展规律和孔压发展规律相似。(3)通过动三轴试验的在正弦波荷载作用下的累积应变、孔压、应力-应变滞回曲线、回弹模量发展特性,结果发现经过冻融的的土样具有超固结特性,各项指标都得到印证。(4)为了更好地模拟交通荷载的应力路径,本文采用空心扭剪仪,但因为冻融土样无法制得空心扭剪的试样,所以本文采用和冻融土一样具有超固结特性的软黏土进行试验,从而提出的累积应变预测方程计算超固结软黏土在交通荷载下产生的沉降。