【摘 要】
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随着我国工程建设规模的不断扩大,软土地基受到越来越多的卸荷作用影响,如深基坑开挖,沟渠开挖,堆载预压的超载卸除等。但当前的软土变形规律主要基于加荷试验而得到的,针对于卸荷作用下软土地基变形特性研究相对较少,因此需要对其进行进一步研究以完善软土卸荷变形理论。通过对卸荷作用下软土变形的深入研究,掌握软土地基的卸荷变形规律,从而对实际工程提供理论指导。本文通过理论分析,室内试验和有限元模拟三个方面对卸荷
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随着我国工程建设规模的不断扩大,软土地基受到越来越多的卸荷作用影响,如深基坑开挖,沟渠开挖,堆载预压的超载卸除等。但当前的软土变形规律主要基于加荷试验而得到的,针对于卸荷作用下软土地基变形特性研究相对较少,因此需要对其进行进一步研究以完善软土卸荷变形理论。通过对卸荷作用下软土变形的深入研究,掌握软土地基的卸荷变形规律,从而对实际工程提供理论指导。本文通过理论分析,室内试验和有限元模拟三个方面对卸荷作用下的软土变形特性进行深入研究,研究内容及成果如下:(1)基于太沙基一维固结理论,推导任意卸荷速率下的软土地基一维变形方程及其通解,求得线性卸荷作用下一维变形方程的解析解。利用Matlab程序,改变参数进行计算,发现超静孔压,回弹量随卸荷量增长而增长;孔压消散速率和回弹速率随着卸荷速率的增长而增长;超静孔压随着吸水固结系数增大而减小,而回弹量和回弹度则随之增大;超静孔压与回弹量随着排水距离而增加,而回弹度则相反。(2)通过室内试验研究了重塑饱和淤泥质土在卸荷作用下的变形特性。发现孔隙比的变化随着卸荷量增加而变大,从而影响试样回弹量;初始荷载量决定了回弹总量,卸荷路径只影响回弹路径;卸荷比对回弹率的影响存在临界点;回弹模量随着卸荷作用的持续而不断变化,且存在临界点;初始荷载影响主次回弹分界点;软土卸荷后长期变形可分为瞬时回弹变形阶段、主回弹变形阶段、次回弹变形阶段、附加次固结阶段四个阶段。(3)基于实际工程,用Midas分析软件建立三维基坑开挖模型,模拟计算出卸荷后工程的竖向位移,与实际变形规律符合,验证了模型的准确性。之后通过改变土体模型参数,发现粘聚力和内摩擦角对坑底回弹的影响较大,三轴加载割线模量、主固结加载切线模量、三轴卸载/再加载模量对坑底回弹的影响相对来说比较小。
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