淤泥质粘土的流变特性及其应用研究

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随着我国城市化进程的进一步加快,城市建设逐渐向地下空间发展,岩土工程及其相关的工程项目逐渐增多,特别是在沿海发达地区。但在我国沿海地区软土分布面积广,大量的工程实践和研究证明,软土的流变特性对岩土工程会产生显著的影响,流变位移会对地下结构的稳定性和安全性构成一定的危害。因此,深入研究软土的流变特性及其对工程建设的影响,有着重要的理论和实践指导意义。本文以宁波市轨道交通一号线的东环南站基坑工程为依托,通过室内试验、理论分析、数值模拟等研究方法,系统研究了淤泥质粘土的流变特性及其对基坑施工的影响。具体的研究内容如下:(1)通过软土的三轴流变试验,对不同深度处的软土进行排水固结的蠕变试验。采用分级加载的方式,研究分析软土在不同应力水平下的蠕变变形,得到了软土的应力-应变-时间之间的关系。(2)为建立软土的应力-应变-时间之间的关系,以经验模型Singh-Mitchell模型和Mesri模型为基础,将该模型得到的拟合结果与软土流变试验结果进行对比分析,提出了应力-应变模型采用双曲线的形式,应变-时间模型采用幂函数的形式,建立了适合宁波软土的流变本构模型。(3)按照宁波东环南路站的基坑开挖,建立了有限元瞬态计算模型,并根据由试验建立的软土流变模型,对基坑开挖的数值模拟结果进行土体的位移时效性分析。通过与现场监测数据比较,表明了位移时效系数的计算方法具有一定的可行性,对类似软土地区施工具有一定的参考价值。
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