第22卷第1期2009年1月中国公路学报V01.22No.1ChinaJournalofHighwayandTransportJan-2009文章编号:1001—7372(200901—0017—060长期循环压缩荷载下饱和软黏土的应变速率特性刘添俊,莫海鸿(华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640摘要:为了研究长期循环压缩荷载作用下饱和软黏土的变形性状,对珠江三角洲的典型饱和软黏土进行了室内循环三轴压缩试验,着重研究了饱和软黏土的累积应变速率特性。试验结果表明:初始静偏应力与动偏应力的耦合作用以及不同的排水条件对软黏土累积应变速率有较大的影响;在长期循环压缩荷载作用下,软黏土的累积应变速率随循环次数的增大而减小,应变速率对数与循环次数对数间的关系可用直线描述。关键词:道路工程;饱和软黏土;三轴压缩试验;应变速率特性;累积应变;长期循环压缩荷载中图分类号:U416.1文献标志码:ABehaviourofStrainRateofSaturatedSoftClayUnderLong-termCycleCompressionLoadingLIUTian-jan,MOHai—hong(SchoolofCivilEngineeringandTransportation,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,ChinaAbstract:InordertOstudythedeformationbehaviorofsaturatedsoftclayunderlong-termcyclecompressionloading。aseriesofundrainedanddrainedcyclictriaxialcompressiontestswereperformedontypicalPearlRiverDeltasaturatedsoftclay.Thekeypointofstudywasfocusedonthebehaviourofcumulativestrainrate.Testresultsshowthatthecouplingactionofinitialstaticdeviatorstressandcyclicshearstressandthedrainedconditionshavegreatinfluenceoncumulativestrainrate.Thestrainrateofsoftclaydecreaseswithincreaseofcyclenumbersunderlong—termcyclecompressionloading.Therelationshipbetweenthelogarithmofstrainrateandthelogarithmofcyclenumbersislinear.Keywords:roadengineering;saturatedsoftclay;triaxialcompressiontest;behaviourofstrainrate;cumulativestrain;long—termcyclecompressionloading引言位于中国东南沿海的珠江三角洲地区广泛分布着深厚的软黏土层,近年来在这些软黏土地基上兴建了大量的高速公路、铁路和地铁。这些道路的地基不仅受到路面结构和路堤重力产生的静荷载作用,且还受到由于车辆运行传递到地基上的循环动荷载,在这种长期循环动荷载的作用下,软土地基会产生不同程度的沉降,严重时会影响交通安全。交通行车引起的荷载一般被认为是长期循环荷载,与短期循环荷载(如地震荷载相比,其特点是作用时间长、频率低、荷载强度小(低于土体的破坏强度[1_3]。日本道路协会对交通荷载作用下低路基软土地基的沉降进行实测[4],对比低路堤施工期间和收稿日期:2008—04—19基金项目:华南理工大学自然科学基金项目(B03一E5050960作者简介:刘添俊(1979一,男,广东阳春人,工学博土研究生,E—mail..1iutianjun79@163.COITI。18中国公路学报2009血开放交通期的不同位置沉降仪实测结果,由于开放交通产生的附加沉降达到10~15cm,约为道路建设期间沉降量的一半。凌建明等[5]对上海市外环线北翟路口交通开放后2年的实测结果表明,道路残余变形达到9~10cm。因此,对于长期循环荷载作用下,软土地基的变形问题应引起足够的重视。各国学者对循环荷载作用下软黏土的特性进行了不少研究工作,但前人的研究成果主要是分析不排水条件下软黏土的动应力大小与循环次数对残余变形的影响,对循环荷载作用下软黏土应变速率的研究还较缺乏。Parr、Hyodo等[6‘7]对软黏土进行研究,得到了不考虑静偏应力的不排水累积塑性应变速率和循环加载次数的关系;蒋军[8]进行了循环荷载作用下软黏土沉降、应变速率的试验研究,考虑了加载速率、动应力比、超固结比对残余应变速率的影响,但研究成果也没有考虑静偏应力与动偏应力的不同组合以及不同的排水条件对应变速率的影响。在实际工程中,土体初始静偏应力以及排水条件对软黏土的循环变形特性影响较大,围绕这一问题,本文中采用不同初始静偏应力和动偏应力的组合,分别在排水与不排水条件下对珠江三角洲地区典型的淤泥质软黏土进行了循环三轴试验,重点研究长期循环荷载作用下饱和软黏土的应变速率,分析...