汕頭粘土剪切帶實(shí)驗(yàn)研究及工程應(yīng)用分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的建筑和交通等工程領(lǐng)域取得快速發(fā)展。復(fù)雜工程越來越多，高樓和城市地下空間等對(duì)巖土工程提出更高要求。實(shí)際巖土工程中，我們嚴(yán)格按照規(guī)范對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，但一些工程事故仍然發(fā)生。當(dāng)今的巖土工程基于小變形理論，未考慮土體應(yīng)變局部化變形的作用，忽略了應(yīng)變局部化變形對(duì)土體強(qiáng)度的影響，設(shè)計(jì)中采用土體峰值應(yīng)力計(jì)算強(qiáng)度參數(shù)，過高的估計(jì)了土體強(qiáng)度是誘發(fā)工程事故的重要因素之一，尤其在軟土地區(qū)更為突出。目前，國內(nèi)外對(duì)砂土的應(yīng)變局部化

2、變形研究較多，而對(duì)粘土形成的剪切帶研究甚少。對(duì)粘土形成剪切帶的認(rèn)識(shí)有助于我們進(jìn)一步研究土體的變形，從而有效防止工程事故的發(fā)生。因此，對(duì)軟土區(qū)粘土剪切帶的研究具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文基于汕頭地質(zhì)情況，對(duì)汕頭粘土及含砂粘土進(jìn)行真三軸的平面應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，研究粘土受荷后形成剪切帶所表現(xiàn)出的規(guī)律；用Midas有限元分析軟件對(duì)潮汕歷史文化博覽中心深基坑開挖工程及懸臂式圍護(hù)樁樁間土體進(jìn)行數(shù)值模擬。本文研究的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：

3、>　?。?）通過對(duì)汕頭區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，總結(jié)汕頭軟土區(qū)粘土特性；基于汕頭地質(zhì)情況對(duì)粘土及含不同量砂土的粘土進(jìn)行真三軸的平面應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，探究了粘土在平面應(yīng)變條件下剪切帶的形成情況。
　　（2）采用土樣的應(yīng)力、孔隙水壓力及側(cè)向應(yīng)變?chǔ)?等隨軸向應(yīng)變的變化規(guī)律確定了粘土在形成剪切帶過程中的特征點(diǎn)，歸納、總結(jié)出汕頭粘土剪切帶各特征值間的關(guān)系，建立了剪切帶開始形成時(shí)的應(yīng)力和峰值應(yīng)力比值與圍壓間的擬合公式，解決了如何將峰值應(yīng)力轉(zhuǎn)化為剪切帶開始

4、時(shí)的應(yīng)力問題，達(dá)到在巖土工程設(shè)計(jì)中考慮應(yīng)變局部化變形的目的；考慮汕頭地區(qū)普遍存在砂粘交互層的地質(zhì)現(xiàn)象，研究了含砂量的不同對(duì)粘土剪切帶形成的影響。
　　（3）通過電鏡掃描實(shí)驗(yàn)，觀察粘土和含砂粘土形成剪切帶的結(jié)構(gòu)，試圖從微觀角度解釋粘土的宏觀規(guī)律，進(jìn)一步分析粘土剪切帶的形成機(jī)理。
　　（4）基于汕頭粘土形成剪切帶的規(guī)律，將應(yīng)變局部化變形問題引入到深基坑的變形分析中，結(jié)合潮汕歷史文化博覽中心深基坑開挖工程實(shí)例，用有限元分析軟件模擬