合肥非饱和粘性土固结试验研究

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非饱和土的性质十分复杂,而工程上频繁遭遇非饱和土。我国对非饱和土的研究尚处于探索阶段。合肥的非饱和是我国比较典型的非饱和土,且其在建及将要修建的的大量工程都以此非饱和土为地基土,而地基土的固结性质对于工程是至关重要的。但是目前来讲,我国对合肥非饱和粘性土的固结性质研究较少。所以本文针对合肥地区典型的非饱和粘性土设计并进行了以下试验:5m、10mm、20m深度、饱和度分别为60%、80%、90%(含水量分别为15%、20%、25%)试样的常规—维固结试验;20m深度、饱和度分别为60%、80%、90%试样的不同固结压力、不同预压荷载、不同加载比、不同加载间隔时间、不同恒定吸力条件下的—维固结试验。在以上试验结果的基础上,分析总结了不同深度及不同试验方式下试样的固结性质,得出了以下结论:(1)低饱和度土样内摩擦角较大,在承受较大荷载时会由于内摩擦力失效而发生突然较大的沉降,饱和度(含水量)的上升会对土样的内摩擦角起到润滑作用从而减小内摩擦角,因此该突然性的沉降也会减小甚至消失。土样含水量接近塑限时,土样具有较大的粘滞力。(2)合肥非饱和粘性土的主固结过程可以分为两个阶段,第一个阶段是迅速排气的过程,第二个阶段是匀速地排气与排水同时进行的过程。该两个过程的e-lgt沉降曲线都可以较好地用直线进行拟合。(3)通过试验发现,合肥非饱和粘性土的固结性质受埋藏深度、饱和度(含水量)、固结压力、预压荷载、荷载增量比、加载间隔时间、吸力等因素的影响。(4)本文对试验结果中Ca/Cc值进行统计发现,只有部分饱和度为80%及饱和度为90%土样的Ca/Cc值结果与Mesri等人研究结果一致。但是饱和度为60%试样的结果则较Mesri等人研究结果偏小,控制吸力的试验结果则偏大。
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