欠固結(jié)土石混合體回填土單向固結(jié)模型研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快，在山地城市建設(shè)中經(jīng)常需要開山填筑，從而形成了大量的土石混合體回填區(qū)，埋深從幾米到上百米不等，而在基礎(chǔ)交通建設(shè)等過程中不可避免會穿過的深厚的土石混合體回填區(qū)。由于欠固結(jié)土石混合體回填土固結(jié)情況較為復(fù)雜且其沉降變形較大，在隧道施工過程中容易造成地表的不均勻沉降和隧道的坍塌，嚴重影響了基礎(chǔ)交通的建設(shè)、拖延了施工工期，因此成為了施工中的難點。而目前針對土石混合體的固結(jié)問題的研究甚少，故對土石混合體回填土的固結(jié)沉降研究具有重

2、要的理論意義和工程參考價值。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，通過試驗研究和理論推導(dǎo)對欠固結(jié)土石混合體回填土的單向固結(jié)特性進行了較為深入系統(tǒng)的研究。本文主要研究內(nèi)容與成果如下：
　　①從重慶軌道交通五、十號線的暗挖隧道土石混合體回填區(qū)取得土石混合體回填土，將土石混合體回填土篩分后的土壤和石塊按照不同的含石率w石配和后進行單向側(cè)限壓縮試驗。通過試驗數(shù)據(jù)分析，得到了不同含石率w石土石混合體回填土的壓縮指數(shù)和壓縮系數(shù)等參數(shù)，以及欠固結(jié)土石混合體回

3、填土固結(jié)特性和含石率w石的關(guān)系。
　?、诟鶕?jù)前人的研究，對土石混合體回填土的滲流與滲透特性進行分析，并結(jié)合其滲流和滲透試驗數(shù)據(jù)得出土石混合體回填土的滲流符合 Forchheimer滲流規(guī)律，并提出不同含石率w石的土石混合體回填土新的滲透關(guān)系式。
　　③以土石混合體回填土 Forchheimer滲流模型為基礎(chǔ)，在變荷的條件下不考慮土石混合體回填土的壓縮性和滲透性隨時間的變化，進行理論推導(dǎo)建立了欠固結(jié)土石混合體回填土線性單向固結(jié)

4、偏微分方程，得到了偏微分方程的有限差分解。然后，用MATLAB軟件對欠固結(jié)土石混合體回填土線性單向固結(jié)偏微分方程的有限差分解進行編程計算并驗證。通過對欠固結(jié)土石混合體回填土線性單向固結(jié)模型的不同參數(shù)賦值，分析了非達西滲流影響系數(shù)?、荷載、土的厚度等參數(shù)對欠固結(jié)土石混合體回填土的線性單向固結(jié)性狀的影響。
　?、茉诰€性單向固結(jié)的基礎(chǔ)上，綜合分析了土石混合體回填土滲透性和壓縮性隨時間的變化。引入了土石混合體回填土滲透特性關(guān)系式和壓縮特性