[发明专利]一种土体受扰动后的e-logp’曲线的确定方法

说明书

本发明属于岩土工程领域，公开了一种土体受扰动后的e‑logp’曲线的确定方法，包括：获取土层的划分信息、物理力学信息、工程设计参数；进行固结压缩试验，绘制原状土和重塑土的e‑logp’曲线，确定先期固结压力、原状土的压缩指数和回弹指数、重塑土的压缩指数；进行室内不排水三轴压缩试验，获取各土层土体不同围压下的q‑γ_s曲线，确定破坏剪切应变；建立三维数值模型，模拟施工过程，确定土体受扰动后的土体剪应变；确定土体受扰动后的扰动度；确定土体受扰动后的表观自重应力、表观屈服应力、压缩指数和回弹指数；确定土体受扰动后的e‑logp’曲线。本发明给实际工程土体变形预测带来了更为合理的依据。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，具体地涉及一种土体受扰动后的e-logp’曲线的确定方法。

背景技术

软土地基上的大型工程如铁路、公路路堤、机场跑道、房屋建筑、地铁隧道、堤坝、桥梁等，其工后地基沉降为工程成败的关键所在，过大沉降变形可能引发结构破坏、倾倒等严重的工程事故。通常在设计之初需确定工后沉降，使用的地基沉降计算方法是基于土的压缩特性与土体的e-logp’曲线建立起来的。一般来说，工程施工不可避免地对地基土造成扰动，土体受扰动后，其固结、压缩、变形以及强度等工程性质会产生一定程度的变化，e-logp’曲线也存在差异，这种影响在结构性软土上尤为明显。我国珠江三角洲、长江三角洲以及沿海等地区广泛分布着结构性软土，如何确定扰动土体e-logp’曲线并准确预测地基沉降量，对控制工程施工的环境影响具有重要的意义。

经过对现有技术文献的检索发现，目前提出的e-logp’曲线的确定方法都是针对原状土或者重塑土，而扰动后土体的e-logp’曲线确定方法仍然空缺。如赵明华等在1990年于《湖南大学学报》发表的《压缩曲线公式化及其应用》上通过分析了大量试验资料，提出了用分段函数来确定原状土的e-logp’曲线；张书宪等人在2000年于《地质与勘探》发表的《如何确定土的先期固结压力的探讨》上提出了用多项式的样条插值数学模型来确定原状土的e-logp’曲线；王国欣等人在2003年于《岩土工程学报》发表的《原状结构性土先期固结压力及其结构强度的确定》上通过对原状土和重塑土的压缩试验分析，基于弹塑性微元体应力应变关系曲线提出了一种e-logp’曲线确定方法。虽然Hong and Onitsuka等人在1998年于《Soils and Foundations》发表的《A method of correcting yield stress andcompression index of Ariake clays for sample disturbance》上提出了土体扰动后的e-logp’曲线，但是该曲线只是大致的趋势，并没有给出具体的确定方法。

从工程实践应用角度来看，目前主要存在两个方面的问题：第一，仅基于重塑土样的室内研究结果，而未考虑土体被扰动后工程性质的变化，则会低估土体抵抗变形和破坏的能力，从而使设计偏于安全，造成经济上的浪费；第二，仅认识到较低应力状态下天然软粘土呈现低压缩性的特点而忽视了当应力水平超过屈服应力后以及土体受扰动后压缩性迅速增大的现象，则会高估软粘土抵抗变形的能力，从而给工程安全带来隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种土体受扰动后的e-logp’曲线的确定方法，该土体受扰动后的e-logp’曲线的确定方法可以准确的确定施工过程中土体受扰动后的e-logp’曲线，打破了原有方法仅针对于原状土和重塑土而忽略了土体部分扰动影响的局限性，给实际工程土体变形预测带来了更为合理的依据。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种土体受扰动后的e-logp’曲线的确定方法，包括以下步骤：

S1、获取现场土层划分信息、土层土体的物理力学信息、工程设计参数；

S2、包括不分先后的两个步骤S21和S22：