[01787790]耦合温度效应的软土地基固结模型试验研究

有关“热”的研究是目前岩土工程领域中的一个重要课题。国内外关于软土的热固结效应研究已有一定成果,但关于软土地基的温度效应研究较少。本项目在前人的研究基础上,从试验装置研发、理论分析两个方面开展考虑温度的软土地基一维固结问题研究。本项目主要工作及所获得的主要认识如下： 首先,在梳理已有试验仪器基础之上,研制了一套适用于软土地基的温控模型试验系统。该装置模型桶为桶壁钢制双层空腔式结构,通过循环热水对桶壁空腔内液体加热来实现对软土地基模型的温度控制。 其次,采取自主设计的温控模型桶,针对宁波典型软黏土开展了不同工况下的热排水固结试验,得到了不同温度及荷载作用下土体的沉降、孔压的发展规律,分析了温度及荷载路径对软土地基固结变形的影响;改进了考虑温度的软土地基最终沉降与沉降过程计算公式,并将计算结果与实测结果进行对比。 然后,考虑加热对土体渗透系数和先期固结压力的影响,结合达西定律和渗流连续方程,推导了考虑温度的一维非线性固结理论控制方程;通过假设Cc/Ck=1获得了解析解,绘制了不同温度下孔隙水压力和固结度随时间变化曲线,分析了温度对超静孔压与固结度的影响。 最后,在耦合温度的一维非线性固结理论控制方程的基础上,考虑软土的次固结效应,首次推导了考虑温度与次固结的一维非线性固结理论控制方程。在一定简化基础之上得到了解析解,探讨了温度和次固结对地基孔压与固结度的影响。