天然結構性軟黏土一維壓縮性狀模擬★

殷 杰 苗永紅

0 引言

大量研究表明天然沉積軟黏土在沉積過程及沉積后的過程中大多會受土結構性的影響［1］，使得天然土與相應重塑土的力學性狀存在顯著的差異［2］。土結構性對土的工程特性有著強烈的影響，Leroueil等強調指出結構性對天然土力學性狀的影響，與初始孔隙率及應力歷史的影響同等重要［3］。國內沈珠江院士更是強調指出，發展考慮結構性影響的土體數學模型是“2l世紀土力學的核心問題”［4］。土結構性對天然沉積軟黏土的壓縮性狀的影響是國內外研究的重點，壓縮性狀反映到一維壓縮曲線上，均存在明顯的固結屈服壓力［5］，并且天然土的壓縮曲線位于相應重塑土壓縮曲線的上方，隨著固結壓力的增加，與重塑土的壓縮曲線逐漸趨于一致。天然土的壓縮曲線在固結屈服前后也存在顯著的差異，諸多一維固結試驗結果表明，以固結屈服壓力為分界點，固結屈服前階段，天然土的壓縮變形非常小，對于結構性很強的土而言，幾乎是沒有變形的［6］，這是由于土結構性所產生的抵抗力所引起的，抵抗了土樣的變形，相應的重塑土不受土結構性的影響，在固結壓力作用下產生較大變形，致使達到固結屈服壓力時，兩者的孔隙比差值達到最大值;固結屈服后階段，天然土的壓縮性較屈服前驟然增加，壓縮性比重塑土的要高，故隨著固結壓力的增加，天然土的壓縮曲線逐漸與重塑土趨于一致。有的學者根據這一現象提出天然土在固結屈服后階段，即當固結壓力超過屈服壓力時，土結構性的影響是逐漸消失的［6，7］，也有的學者通過分析天然土強度與變形特性，提出達到屈服壓力時，結構性的影響是完全喪失的［8，9］。……