饱和软黏土的不排水抗剪强度研究

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作为海洋工程中非常重要的强度参数,如何方便的得到浅层软黏土的不排水抗剪强度一直是各国研究人员和工程技术人员关注的焦点和感兴趣的内容。黏土的不排水抗剪强度大小受多种因素的影响,如试验方法、加载速率、初始应力状态、应力路径等。黏土不排水抗剪强度的测试方法有很多种,处于深海表层的饱和软黏土,不排水抗剪强度非常低,有很多黏土实际上处于固体状态与流体状态之间,这就给不排水抗剪强度的获得增加了难度,常用的三轴试验以及直剪试验等无法正常开展,因此本文提出了改进落锥试验测量饱和软黏土的不排水抗剪强度,并进行不固结不排水三轴试验和微型十字板试验进行对比,检验其合理性。主要研究成果如下:(1)通过落锥试验与微型十字板剪切试验之间的对比,建立新型落锥试验的不排水抗剪强度预测公式:对于四种不同形式锥头的落锥试验,分别建立了幂函数形式和双对数函数形式的强度预测公式。(2)对落锥试验进行数值模拟分析,验证了试验的可靠性;同时对强度预测公式进行了深入分析,对预测公式进行了细化推导。(3)通过对土体物性指标与强度试验的数据分析,认为黏土的不排水抗剪强度与物性指标中的含水率ω、液性指数IL、对数液性指数ILN、含水量比WCR、之间存在特定的关系,这些关系的成立分别建立在一定的范围前提上的:与含水率ω之间的关系是基于同一种类的土的;与液性指数之间的关系建立在IL>0.85范围内;与对数液性指数之间的关系建立在ILN>0.8范围内;与含水量比之间的关系建立在WCR>0.85范围内。(4)收集前人的数据,建立了不排水抗剪强度数据库,并对数据库中的数据进行分析,验证了不排水抗剪强度与物性指标所存在的关系的可靠性,为工程实践提供便利。
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