第32卷第3期2011年3月
岩土
力学
Vbl.32NO.3
RoekandSollMeehanicsMar.20ll
文章■号I1000--7598(2011)03一0672一06
饱和黏性土蠕变变形试验研究
张云,薛禹群,吴吉春,何佳佳,王惠敏
(南京人学地球科学与工程学院,南京210093)
摘要:结合苏锡常地区地面沉降研究,用单向同结仪研究饱和黏性土在复杂荷载作用下的蠕变变形特征。试验土样取自苏锡常地区第2弱透水层。研究结果表明,在初次加载时黏性土具有明显的蠕变性,在双对数半标中蠕变变形与时间呈直线关系,且直线斜率随荷载水平增大而减小,但在荷载水平达到一定值后斜率变化不大;在初次卸载时黏性土仍有明显的回弹蠕变,特别是在卸载水甲较高时,卸载回弹蠕变变形与应力和时间的关系仍町用幂函数表示;在循环荷载作用下,加卸载达到变形稳定的时间随循环次数增加而减小。当循环荷载最人值小于土样的先期圊结压力时,土样在2次加卸载循环后达到弹性变形状态;当循环荷载最大值等于土样的先期同结压力时,土样在5次加卸载循环后达到弹性变形状态。关键词t饱和黏性土:蠕变变形:同结;反复加卸载;初次加卸载中图分类号:TU411
文献标识码:A
Experimentalstudyofcreepdeformationofsaturatedclay
ZHANGYun,XUEYu・qun,wuJi—chun,HE
Jia-jia,WANG
Hui-min
(SchoolofEmhSciencesandEngineering,NanjingUniversity,Nanjing
210093,China)
Abstract:Inordertoinvestigatethedeformationcharacteristicsofsaturatedclaysduetolong-termgroundwateroedometer
tests
withdrawal,several
wereconductedon
theclaysamplesacquiredfromthesecondaquitardunitinthe
test
Suzhou-Wuxi-Changzhouarea.
Thecreepdeformationofthesamplesundercomplexloadingwasstudied.The
as
a
resultshaveshownthatthesaturatedclaybehaves
creepmaterialobviouslyundertheinitialloading;andtherelationshipbetweencreepdeformationandtimeisapproximately
a
linearin
doublelogarithmicspace.Theslopeofthefittingstraightlinedecreaseswiththe
increasingloading;butitshowslittle
rebounding
changingwhentheloadingisThehigherthefunctionof
greatenough.Saturatedclayalsoexhibitscreepis,themoreremarkablethereboundcreep
deformationwhen
creep
underinitial
unloading.
a
unloading
level
is.Thedeformation
Canbeexpressedas
power
stressandtimewhen
rebounding.The
test
resultshavealsorevealedthat,underrepeatingloading,thetimewhenthe
deformation
ofsamplessatisfiesthesteadyrequirementdecreaseswithincreasingnumberofcycle.Ifthemaximumloadingis
smallerthanthepreconsolidationpressure,thesamplebecomeselasticityaftertwOcycles;whilethe
to
sample
becomes
elasticityafter
fivecyclesifthemaximumloadingequalsKeywords:saturatedclay;creep
thepreconsolidationpressure.
andunloading;initialloadingandunloading
deformation;consolidation;repeatingloading
1
引言
率也不超过100kPa/a;另一方面,受季节性开采量变化影响,土层中地下水位常以年为周期变化,如上海和苏州、无锡、常州地区各土层地下水位通常在7、8月份达到年度最低值,在来年的2、3月份达到年度最高值,由此造成上层中有效应力反复增减。土体的变形特征与其经历的有效应力变化方式密切相关,在地下水位变化情况下土体可能表现出常规荷载作用下不易出现的现象,如砂性土的蠕变性【5】等。弱透水黏土层在地面沉降中起着重要作
地下水开采改变了土层中原有的土.水平衡,导致孔隙水压力减小,有效应力增加,土体压缩,地面F沉。已有资料显示,开采地下水已造成世界上许多地区产生严重的地面沉降【卜41。与常规建筑工程加载不同,长期开采地下水引起的有效应力变化通常十分缓慢,如上海第4承压含水层在20世纪90年代为水位下降高峰期,有效应力最大变化
收稿口期:2009.09.2I
萆台』女H:国家自然科学基金项日(No.40772168);国家杰出青年科学摹金项目(No.40725010)。
第。作者简介:张云.女,1965年生,博士,教授,主要从事岩七【.程教学‘j研究工作。E-mail:cloudzhy@sohu.com
万方数据
第3期张云等:饱和黏性土蠕变变形试验研究
用,1984--2003年间,常州清凉小学分层标处第2弱透水层压缩量占同期地面总沉降量的54.3%。因此,开采地下水条件下弱透水黏土层如何变形是地面沉降研究中需要着力研究的问题之一。
黏性土具有显著的蠕变性,国内外研究人员己对此进行了大量研究[6-101。由于饱和黏性土渗透性较小,在荷载作用下孔隙水排出、超孔隙水压力消散需要较长时间,因此,随时间增长的变形包括固结变形和蠕变变形,但试验中难以分别量测这两种变形量。目前,饱和黏性土蠕变研究主要有两种方法:一是假设饱和黏性士固结完成后发生蠕变,即次固结,并用次固结系数刻画蠕变性大小一J;二是假设饱和黏性土在固结阶段就有蠕变变形,也就是说固结和蠕变同时发生【6j。从变形机制上来说,后一种假设能更好地代表土层实际变形过程,但在试验过程中难以分离出蠕变变形量,所以仍然假设蠕变变形与时间的对数呈线性关系【111。此外,目前对饱和黏性土蠕变性的研究多针对初次加载的情况,对反复加卸载等复杂情况下黏性土蠕变性研究得很少。
由于地下水开采量在时间和空间上的变化,由地下水位改变引起的土层中有效应力的变化方式多种多样,使土层表现出复杂的变形特征【l引。为此,本文结合开采地下水引起地面沉降的研究工作,用单向压缩仪研究饱和黏性土在复杂荷载作用下的蠕变性。
2试验情况
试验土样取自苏锡常地区由黏土和粉质黏土构成的第2弱透水层,3个土样物理性质指标如表1所示。试验时分别从3个土样中切取一个环刀样,环刀横截面积为30cm2,高为2cm。将环刀样置于双面排水的单向固结仪中进行初次加载,荷载从
50
kPa分级施加到3
200
kPa,加载比为l。
表1试验土样物理性质指标
Table1
Physicalpropertiesofsoilsamples
然后,从土样3中切取4个环刀样(A、B、C和D),第1级荷载分别为100、200、300、
400
kPa,,再分级卸荷至50kPa,重复加卸载,其
万方数据
中土样A的荷载在50~100kPa之间重复,土样BuD的荷载按50—100一150--200kPa重复。每级荷载下试验至变形量小于0.005mm/d,再加或卸下一级衙载。在整个试验过程中,温度控制在
(23±3)。C。
3试验结果及分析
3.1初次加载时黏性土的变形
图1为3个试样初次加载时各级荷载下变形随时间的变化曲线。从图中可见,加载后变形随时间很快增加,但变形速率不断减小,400min后变形增加很缓慢。将试验曲线表示于双对数坐标系中,如图2所示。试验曲线明显地可分为两部分:前一部分呈曲线,后一部分呈直线,曲线形态转折点对应的时间在200~400min之间。由于黏性土试样的渗透系数较小(约为10-9m/s),在荷载施加后一段时间内,土样中超孔隙水压力逐渐消散,有效应力增加,土样产生固结,因此,这段时间内随时间增加的变形包括固结变形和蠕变变形。随着孔隙水压力消散,固结变形越来越小,随时间增加的变形主要为蠕变变形。曲线形态转折点对应的时间基本对应于固结完成的时间。在以蠕变变形为主的阶段,变形与时间在双对数坐标上呈现出很好的直线关系,相关系数都在0.92以上。由此可见,在单向固结条件下,尽管每级荷载增量的绝对值不同,但同一土样完成固结的时间相差不大。试验土样的等时线在双对数坐标系中也具有良好的线性关系,图3为3个土样24h的等时线,在双对数坐标系中线性拟合的相关系数都在0.98以上。比较黏性土与砂性土的试验结果151,可以推测黏性土与砂性土具有相同的蠕变规律,都可以用如下的幂函数表示:
嘶)邓(Oo,to)l半J㈡
㈩
式中:£为蠕变应变;硝应力;t为时间;瓯为
参考应力;to为参考时间;m为蠕变曲线在双对数坐标中拟合直线的斜率,它反映了土体蠕变性大小,m值越大,土体蠕变性越强;刀为等时线在双对数坐标中拟合直线的斜率。m、疗均为无量纲参数。对同一土样而言,m值随应力水平增大有减小的趋势,在低应力水平时变化较大,在高应力水平时变化很小,如图4所示。这是因为,在本次试验加载方式中,应力水平低时荷载增量的绝对值小,相应地加载速率也小。与砂性土类似is],随有效应力变化同时发生的变形较小,而蠕变变形较大。
674
岩
土
力
学2011年
荷载
荷载
荷载
50kPa100kPa200kPa400kPa800kPa1600kPa3200kPa
咖2
量;
0.
裳;
0
5000
10000
15000
0
5000
10000
15000
0200060001000014000
时『日J/min时『日】/min时间/min(c)土样3
(a)土样1(b)土样2
圈l土样初次加荷载的变形
Fig.!Changesofthedeformationwithtimeunderinitialloading
荷载—-●一50
荷载
kPa
—扣50”a
101
荷载
l
制
101
I
谪
爸
罂10。
10—
10I
103
10,
l
面
100
制
蓑10。110’1
时间/rain(b)土样2
100101
102
103104105
时间/min(a)土样1
时间/min
(c)土样3
图2双对数坐标中变形随时间的变化
Fig.2
Changsof
deformationwithtimein
a
double
logarithmicspace
载曲线。可以看出,在卸载开始的一段时间内土样
I
谪
龄
1.0
回弹较快,此后回弹速率迅速减小,2d左右可达到变形稳定。前一阶段的回弹主要与固结有关,而后一阶段回弹主要与土的流变性有关。与固结回弹
102
制
O.1
103104
完成对应的时间在100~400min之间,且随应力水平降低而增大。图6为双对数坐标中的回弹曲线,蠕变阶段变形与时间仍具有良好的线性关系。
荷载
1.451.401.35I.301.25
荷载/kPa
图3试验土样24h等时线
Fig.3
Isochronal
curves
for24h
0.05O.04
如0.0:3
O.0l
O0
800
1600
2400
3200
,鲁鼙制
荷载/kPa
1.201.151.10
0l000
20003000400050006000
时间/rain
图4肌值随荷载水平的变化
Fig.4
Changesofthevalueofmwithloading
Fig.5
图5卸载时的回弹曲线
Rebounding
curves
under
unloading
3.2初次卸载时的变形
用土样3切取4个环刀样A、B、C和D,对它们分别加第1级荷载至100、200、300、
400
荷载
墨
删爸
10.0
kPa,土样在第1级荷载下达到变形稳定后再
5.0
制
1.O
0.1
分级卸载。卸载时,土样在每级荷载下均回弹至变形稳定,再卸下一级荷载。由试验可知,卸载时土样的网弹变形量也不是瞬时完成的,而是随时间逐渐增加,但达到稳定的时间要比加载时短。图5是土样D(初始压力为400kPa)在各级荷载下的卸
Fig.6
lOloo100010000
时间/min
图6双对数坐标中卸载回弹曲线
Rebounding
curves
in
a
double
logarithmicspace
万方数据
第3期张云等:饱和黏性土蠕变变形试验研究
675
如果定义卸载水平为卸载前压力和当前压力之差与卸载前压力的比值,则卸载水平越高,土体蠕变越明显。蠕变阶段曲线在双对数坐标中拟合直线的斜率如表2所示,随卸载水平增加,回弹蠕变曲线斜率总体上有增大趋势,这一变化特征与加载时蠕变曲线的变化特征一致。图7是土样D卸载时
24
h的等时线,变形与压力呈明显的曲线关系,卸
载水平越高,回弹量越大,但在双对数坐标中两者具有良好的线性关系,线性拟合的相关系数为0.99。因此,卸载时回弹蠕变变形与应力和时间的关系仍可用形如式(1)的函数表示。土样D在双对数坐标系中卸载等时线的斜率为0.1187,加载等时线的斜率为0.4053,可见在初次加卸载过程中黏土样有很大部分的变形是不可恢复的。
表2卸载时不同荷载水平下回弹曲线蠕变阶段的斜率
Table2
Slopeofreboundingcreep
curves
underdifferent
unloadingstages
1.51.4
g
I.3置
面
12碘
1.1制
1.0
O
loo
200
300
400
500
荷载,lcPa(a)常用坐标
lO・O
l
面
蛰
{争(1.0
10
100
l000
荷载/kPaCo)双对数坐标
图7第1次卸载时24h的等时线
Fig.7
Isochronal
curve
oftheinitinaiunloadingfor24h
3.3反复加卸载时的变形
为了研究水位在一定范围内反复升降时土层的变形,对不同初始压力下的土样进行反复加卸载试验,上述环刀土样A上的荷载在50~100kPa之间反复,土样B~D上的荷载在50~200kPa之间反复。试验结果表明,无论是卸载还是加载,随着循环次数的增加,达到变形稳定的时间都在缩短,而
万方数据
且加载曲线的后半部分在双对数坐标中都呈良好的直线关系。图8为土样C(初始压力为300kPa)第2次加载时变形随时间的变化曲线。在100kPa压力下,土样2d达到变形稳定;在150、200kPa
压力下,土样3d已达到变形稳定。图9为土样C
第2次卸载时变形随时间变化的曲线。在50kPa压力下,土样2d达到变形稳定:在150、100
kPa
压力下,土样1d已达到变形稳定。在双对数坐标系中用直线拟合加载蠕变曲线,其平均斜率随循环次数的变化如图10所示。直线的斜率反映了土体蠕变变形随时问变化的快慢,从图中可见,到第3次加载时斜率已很小,可忽略其蠕变变形。另一方面,在一次加卸载循环中,卸载回弹和加载压缩的变形量之比随循环次数增大而增大。土样C在第2次加卸载循环中,卸载回弹与加载压缩变形量之比为0.86,在第3次循环中该比值达到0.98,这时土样变形基本达到了弹性阶段。对各次循环荷载作
24
h等时线,每次循环中卸载时变形与压力的对数
都呈良好的线性关系,但加载时线性关系不如卸载时好,如图ll所示,在50--100kPa压力范围内土样表现出的压缩性较小。在循环加载阶段,随着循环次数增加,同样荷载下对应的变形有所增加,
这是因为在每次循环中塑性变形不断积累。
1.451.40I.351.30l_251.20
0l0002000300040005000
时间/m/n
图8第2次加载时变形随时间变化曲线
Fig.8
Changesofdeformationwith
timeunderthe
secondrepeatingloading
3.4预压荷载对黏性土蠕变性的影响
土样A和B的预压荷载与循环荷载的最大值相等,土样C和D的预压荷载大于循环荷载的最大值。对土样C来说,在第2次加载时,蠕变变形就很小,可忽略。但回弹变形量与压缩变形量之比为0.86,仍表现出一定的塑性。在第3次加卸载循环中,回弹变形量与压缩变形量之比为O.98,可认为达到了弹性变形,土样D的情况与此类似。而对土样A,双对数坐标系中蠕变曲线的斜率随加载次数增大而很快减小,第1次加载时蠕变曲线斜率是第5次加载时蠕变曲线斜率的5.3倍,在第6次加卸载循环中回弹变形量与压缩变形量之比为
676
岩
土
0.98,表现为良好的弹性。
1.441.40
昌
1.36
童1.32
墼1.28
制1.24
0
l000
2000
3000
4000
5000
时问/rain
图9第2次卸载时变形随时问变化曲线
Fig.9
Changesofdeformationwithtimeunderthe
secondrepeatingunloading
O.014O.0120.0100.0080.0060.0040.0020.000
加载次数H
图lO土样C的册值随加载次数的变化
Fig.10
Thevalueofmandthe
numberofloading
forsampleC
1.441.40
环吕
1.36
环曼1.32
环蓑甚
环环
1.20
100
荷载/kPa
图11土样C在循环荷载下的24h等时线
Fig.11lsochronal
curves
ofsampleCfor24hunder
repeatedloadingandunloading
土样B的情况与A类似。土样C和D的荷载作用方式与文献[12】地下水位变化模式1相对应,即地下水位从较低值上升到一定高度后在一定范围内反复升降,其平均值基本保持不变。土样A
和B的荷载作用方式与文献[12】中地下水位变化
模式3相对应,即地下水位从较高值变化到较低值后,在一定范围内反复波动,其平均值基本保持不变。因此,在地下水位变化模式1下,可认为土体变形为弹性;而在地下水位变化模式3下,在前几次循环中仍需考虑土体的蠕变变形,具体的循环次数需根据场地土层条件由试验确定。
4结论
黏性土变形与其经历的有效应力变化密切相关,与地下水位的变化模式有关,研究饱和黏性土
万方数据
力
学2011年
变形特征对地面沉降模拟具有晕要意义。本文通过试验研究了不同加载方式下饱和黏性土样的变形,可得如下结论:
(1)初次加载条件下,黏性士具有明显的蠕变性,其蠕变规律与饱和砂性土类似,在双对数坐标中变形与时间呈直线关系。直线斜率随荷载水平增
大而减小,但在荷载水平达到一定值后斜率变化不大。考虑到地面沉降问题中常见水位变化范围不大,可将蠕变曲线的斜率作为常数。
(2)尽管饱和黏性土初次卸载时的蠕变性较初次加载时弱,但仍具有明显的回弹蠕变,特别是在卸载水平较高时。卸载时回弹蠕变变形与应力和时间的关系仍可用幂函数表示,而且在初次加卸载过程中黏土样很大部分变形是不可恢复的。
(3)在循环荷载作用下,加卸载达到变形稳定的时问随循环次数增加而减小。当循环荷载的最大值小于土样的先期固结压力时,土样在2次加卸载
循环后达到弹性变形状态,当循环荷载的最大值等于土样的先期固结压力时,土样在5次加卸载循环后达到弹性变形状态。
(4)在开采地下水导致的地面沉降问题中,当土层中地下水位从历史上最低值上升到较高值后在
一定范围内反复升降,并始终高于土层历史上经历的最低水位时,可以不考虑黏土层的蠕变变形;当土层中地下水位从较高值F降到低于土层历史上经历的最低水位后在一定范围内反复升降时,在前几次循环中要考虑黏土层的蠕变变形,具体循环次数应根据场地土层条件由试验确定。
参考文献
【1】LEWIS
R&SCHREFLER
B.A
fullycoupled
consolidationmodel
ofthe
subsidence
of
Venice[J].
WaterResourcesResearch,1978,14(2):223--230.
【2】2
HANSON
R
T,LIZ,FAUNT
C.Simulationof
subsidenceforthere矛onal—aquifer
system
intheSanta
Clara
Velley,California[C]//Proceedings
ofthe
seventh
internationalsymposium
on
landsubsidence.Shanghai:
Shanghai
Scientific
andTechnicalPublishers,2005:616--
627.
【3】
PHlEN-WEJ
N,GIA0P
H,NUTALA、,AP.Land
subsidence
in
8angkok,Thailand阴.Engineering
Geology,2006,82:187--210.
【4】XUE
Yu—qun,WU
Ji—chun,ZHANGYun,et
a1.
Simulation
ofregional
landsubsidenceinthesouthern
YangtzeDeltaIJ].Science
in
China‘SeriesD:Earth
Science),2008,5l(6):808--825.
下转第683页
第3期
张渊等:温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析
PetroleumTechnology,1965,35(4):585--588.
【6】
MORROW
C.Permeabilityofgranitein
a
temperature
gradient[J].Journal
ofGeophysicalResearch,1981,86(B4):3002--3008.
[7】
CHEN
Yong,WU
Xiao-dong,ZHANG
Fu-qing.
Experimentson
thermal
fracture
in
rocks[J].Chinese
Science
Bulletin,1999,44(17):16lO一1612.
【8】8WEINBRANDTRM,RAMEYHJJ,CASSEFJ.The
effect
of
temperature
on
relative
andabsolute
permeabilityofsandstones[J].Societyof
Petroleum
EngineersJournal,1975,(10):376--384.
【9】
CASSEFRANCISJ,RAMEY
HENRYJJ.Effectof
temperatureand
confiningpressure
Oll
single-stageflowin
consolidated
rocks阴.Journal
of
Petroleum
Technology,1979,3l(8):1051—1059.
【lO】贺玉龙,杨立中.温度和有效应力对砂岩渗透率的影
响机制研究[J】.岩石力学与工程学报,2005,24(14):
2421--2427.
脏Yu-long,YANG
Li—zhong.Mechanism
ofeffectsof
temperaure
and
effective
stress
on
permeability
ofsandstone阴.Chinese
JournalofRock
Mechanics
and
Engineering,2005,24(14):2421--2427.
1】赵阳升,万志军,张渊,等.20MN伺服控制高温高压
岩体三轴试验机的研制[J】.岩石力学与工程学报,2008,
27(1):1--8.
张云,薛禹群,吴吉春,等.上海砂土蠕变变形特征的试验研究叨.岩土力学,2009,30(5):1226—1230.
ZHANG
Yun,XUE
Yu—qun,WU
Ji—ehurt,et
a1.
Experimentalresearch
Oil
creepofShanghaisands【J】.
RockandSoil
Mechanics,2009,30(5):1226—1230.
【6】
BJERRUM
L.Engineering
geologyof
Norwegiannormally-consolidatedmarine
clays
as
related
to
settlements
of
buildings啊.Geotechnique,1967,17(2):
83一18.
SRIDHARAN八RAO
A
S.Mechanismscontrollingthesecondarycompressionofclays[J].Geotechnique,1982,
32(3):249—260.
【8】Y1NJ
H.Non-linearcreepofsoilsinoedometertests[J].Geotechnique,1999,49(5):699--707.【9】朱俊高,冯志刚.反复荷载作用下软土次固结特性试验研究叨.岩土工程学报,2009,31(3):341--345.
ZHUJun・gao,FENGZhi—gang.Experimentalstudyon
behaviourof
secondary
consolidationofsoftsoilsunder
万方数据
ZHAO
Yang-sheng,WANZhi-jun,ZHANGYuan,eta1.
Researchanddevelopment
of20
MNservo-c,on打ollcdrock
triaxial
testillg
system
with
h勒temperature
and
high
pressure[J].ChineseJournal
ofRock
Mechanicsand
Engineering,2008,27(1):l一8.
【12】徐光苗,刘泉声.岩石冻融破坏机制分析及冻融力学
试验研究【J】.岩石力学与工程学报,2005,24(17):3076
--3082.
XUGuang-miao,LIUQuan—sheng.Analysis
ofmech・
anismof
rock
failuredue
tofreeze-thawcyclingand
mechanical
testing
study
on
frozen-thawed
rocks[J].
ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering,
2005.24(17):3076--3082.
【13】张渊,曲方,赵阳升.岩石热破裂的声发射现象【J】.岩
土工程学报,2006,28(1):53—58.
ZHANG
Yuan,QU
Fang,ZHAO
Yang-sheng.AE
phenomena
ofthe
thermal
cracking
of
sandstone[J].
ChineseJournalofGeotechnicalEngineering,2008,27(1):53--58.
【14】张渊,张贤,赵阳升.砂岩的热破裂过程仞.地球物理
学报,2005,48(3):656--659.
ZHANG
Yuan,ZHANGXian,ZI-IAO
Yang—sheng.
Process
of
sandstonethermal
cracking[J].Chinese
Journal
ofGeophysics,-2005,48(3):656--659.
repeatedly
dumped
loads[j].Chinese
Journalof
GeotechnicalEngineering,2009,3l(3):341--345.
伽卢萍珍,曾静,盛谦.软黏土蠕变试验及其经验模型研
究忉.岩土力学,2008,29(4):1041—1044.
LUPing-zhen,ZENGJing”SHENGQian.Creeptestson
soft
clay
and
its
empirical
models阴.Rock
andSoil
Mechanics,2008,29(4):1041—1044.q
YINJ
H.GRAHAMJ.Elasticviseo-plasticmodelingof
one-dimensionalconsolidation[j].Geoteehnique,1996,
46(3):515--527.
刁张云,薛禹群,叶淑君,等.地下水位变化模式下含水
砂层变形特征及上海地面沉降特征分析叨.中国地质
灾害与防治学报,2006,17(3):103--109.
ZHANGYun,XUEYu-qun,YEShu_jun,ct
a1.Analysis
ofdeformationofsandstrata
andland
subsidence
based
on
modes
of
groundwater
level
changesin
Shanghai
city[J].TheChineseJournal
ofGeologicalHazardand
Control,2006,17(3):103—109.
【1上接第676页【5】
nU【7】
n
饱和黏性土蠕变变形试验研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
张云, 薛禹群, 吴吉春, 何佳佳, 王惠敏, ZHANG Yun, XUE Yu-qun, WU Ji-chun, HE Jia-jia, WANG Hui-min
南京大学地球科学与工程学院,南京,210093岩土力学
ROCK AND SOIL MECHANICS2011,32(3)4次
参考文献(12条)
1. LEWIS R R;SCHREFLER B A fully coupled consolidation model of the subsidence of Venice 1978(02)2. HANSON R T;LI Z;FAUNT C Simulation of subsidence for the regional-aquifer system in the SantaClara Velley,California 2005
3. PHIEN-WEJ N;GIAO P H;NUTALAYA P Land subsidence in Bangkok,Thailand 2006
4. XUE YuQun,WU JiChun,ZHANG Yun,YE ShuJun,SHI XiaoQing,WEI ZiXin,LI QinFen,YU Jun Simulation ofregional land subsidence in the southern Yangtze Delta[期刊论文]-中国科学D辑(英文版) 2008(6)5. 张云,薛禹群,吴吉春,刘运涛,蒲晓芳 上海砂土蠕变变形特征的试验研究[期刊论文]-岩土力学 2009(5)6. BJERRUM L Engineering geology of Norwegian normally-consolidated marine clays as related tosettlements of buildings 1967(02)
7. SRIDHARAN A;RAO A S Mechanisms controlling the secondary compression of clays 1982(03)8. J.-H.Yin Non-linear creep of soils in oedometer tests[外文期刊] 1999(5)
9. 朱俊高,冯志刚 反复荷载作用下软土次固结特性试验研究[期刊论文]-岩土工程学报 2009(3)10. 卢萍珍,曾静,盛谦 软黏土蠕变试验及其经验模型研究[期刊论文]-岩土力学 2008(4)
11. YIN J H;GRAHAM J Elastic visco-plastic modeling of one-dimensional consolidation 1996(03)12. 张云,薛禹群,叶淑君,吴吉春,李勤奋 地下水位变化模式下含水砂层变形特征及上海地面沉降特征分析[期刊论文]-中国地质灾害与防治学报 2006(3)
本文读者也读过(10条)
1. 孔令伟. 张先伟. 郭爱国. 蔡羽. KONG Lingwei. ZHANG Xianwei. GUO Aiguo. CAI Yu 湛江强结构性黏土的三轴排水蠕变特征[期刊论文]-岩石力学与工程学报2011,30(2)
2. 刘添俊. 莫海鸿 不排水循环加载作用下饱和软粘土的蠕变特性[期刊论文]-华南理工大学学报(自然科学版)2009,37(8)
3. 李军霞. 王常明. 张先伟. LI Jun-xia. WANG Chang-ming. ZHANG Xian-wei 不同排水条件下软土蠕变特性与微观孔隙变化[期刊论文]-岩土力学2010,31(11)
4. 李建中. 彭芳乐. LI Jian-zhong. PENG Fang-le 黏土的蠕变特性试验研究[期刊论文]-岩土力学2006,27(2)5. 刘成锋. 周伟. LIU Cheng-feng. ZHOU Wei 大模袋充填固化泥用于滩海路堤堤心技术的研究[期刊论文]-石油工程建设2008,34(6)
6. 张先伟. 王常明. ZHANG Xian-wei. WANG Chang-ming 饱和软土的经验型蠕变模型[期刊论文]-中南大学学报(自然科学版)2011,42(3)
7. 孙振波. 朱国荣. 江思珉. 晁岱福. SUN Zhen-bo. ZHU Guo-rung. JIANG Si-min. CHAO Dai-fu 地下水模型的快速自适应组合网格求解方法[期刊论文]-水文地质工程地质2010,37(1)
8. 章艳红. 叶淑君. 吴吉春. ZHANG Yanhong. YE Shujun. WU Jichun 全球大气降水中年平均氚浓度的恢复模型[期刊
论文]-地质论评2011,57(3)
9. 赵均海. 冯红波. 田宏伟. 魏雪英. ZHAO Jun-hai. FENG Hong-bo. TIAN Hong-wei. WEI Xue-ying 土中爆炸作用的数值分析[期刊论文]-建筑科学与工程学报2011,28(1)
10. 田野 浅谈快速压缩试验在工程勘察中的应用[期刊论文]-科技致富向导2011(6)
引证文献(4条)
1. 李晓宁,冯君,巫锡勇,朱宝龙 非饱和地基土蠕变特性试验研究[期刊论文]-铁道科学与工程学报 2015(5)2. 陈荣波,束龙仓,鲁程鹏,李伟 含水层压密引起其特征参数变化的实验[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版)2013(06)
3. 李晓宁,冯君,巫锡勇,朱宝龙 非饱和地基土蠕变特性试验研究[期刊论文]-铁道科学与工程学报 2015(5)4. 陈丽 吹填软土固结-蠕变特性试验研究[学位论文]硕士 2013
引用本文格式:张云. 薛禹群. 吴吉春. 何佳佳. 王惠敏. ZHANG Yun. XUE Yu-qun. WU Ji-chun. HE Jia-jia. WANG Hui-min 饱和黏性土蠕变变形试验研究[期刊论文]-岩土力学 2011(3)
第32卷第3期2011年3月
岩土
力学
Vbl.32NO.3
RoekandSollMeehanicsMar.20ll
文章■号I1000--7598(2011)03一0672一06
饱和黏性土蠕变变形试验研究
张云,薛禹群,吴吉春,何佳佳,王惠敏
(南京人学地球科学与工程学院,南京210093)
摘要:结合苏锡常地区地面沉降研究,用单向同结仪研究饱和黏性土在复杂荷载作用下的蠕变变形特征。试验土样取自苏锡常地区第2弱透水层。研究结果表明,在初次加载时黏性土具有明显的蠕变性,在双对数半标中蠕变变形与时间呈直线关系,且直线斜率随荷载水平增大而减小,但在荷载水平达到一定值后斜率变化不大;在初次卸载时黏性土仍有明显的回弹蠕变,特别是在卸载水甲较高时,卸载回弹蠕变变形与应力和时间的关系仍町用幂函数表示;在循环荷载作用下,加卸载达到变形稳定的时间随循环次数增加而减小。当循环荷载最人值小于土样的先期圊结压力时,土样在2次加卸载循环后达到弹性变形状态;当循环荷载最大值等于土样的先期同结压力时,土样在5次加卸载循环后达到弹性变形状态。关键词t饱和黏性土:蠕变变形:同结;反复加卸载;初次加卸载中图分类号:TU411
文献标识码:A
Experimentalstudyofcreepdeformationofsaturatedclay
ZHANGYun,XUEYu・qun,wuJi—chun,HE
Jia-jia,WANG
Hui-min
(SchoolofEmhSciencesandEngineering,NanjingUniversity,Nanjing
210093,China)
Abstract:Inordertoinvestigatethedeformationcharacteristicsofsaturatedclaysduetolong-termgroundwateroedometer
tests
withdrawal,several
wereconductedon
theclaysamplesacquiredfromthesecondaquitardunitinthe
test
Suzhou-Wuxi-Changzhouarea.
Thecreepdeformationofthesamplesundercomplexloadingwasstudied.The
as
a
resultshaveshownthatthesaturatedclaybehaves
creepmaterialobviouslyundertheinitialloading;andtherelationshipbetweencreepdeformationandtimeisapproximately
a
linearin
doublelogarithmicspace.Theslopeofthefittingstraightlinedecreaseswiththe
increasingloading;butitshowslittle
rebounding
changingwhentheloadingisThehigherthefunctionof
greatenough.Saturatedclayalsoexhibitscreepis,themoreremarkablethereboundcreep
deformationwhen
creep
underinitial
unloading.
a
unloading
level
is.Thedeformation
Canbeexpressedas
power
stressandtimewhen
rebounding.The
test
resultshavealsorevealedthat,underrepeatingloading,thetimewhenthe
deformation
ofsamplessatisfiesthesteadyrequirementdecreaseswithincreasingnumberofcycle.Ifthemaximumloadingis
smallerthanthepreconsolidationpressure,thesamplebecomeselasticityaftertwOcycles;whilethe
to
sample
becomes
elasticityafter
fivecyclesifthemaximumloadingequalsKeywords:saturatedclay;creep
thepreconsolidationpressure.
andunloading;initialloadingandunloading
deformation;consolidation;repeatingloading
1
引言
率也不超过100kPa/a;另一方面,受季节性开采量变化影响,土层中地下水位常以年为周期变化,如上海和苏州、无锡、常州地区各土层地下水位通常在7、8月份达到年度最低值,在来年的2、3月份达到年度最高值,由此造成上层中有效应力反复增减。土体的变形特征与其经历的有效应力变化方式密切相关,在地下水位变化情况下土体可能表现出常规荷载作用下不易出现的现象,如砂性土的蠕变性【5】等。弱透水黏土层在地面沉降中起着重要作
地下水开采改变了土层中原有的土.水平衡,导致孔隙水压力减小,有效应力增加,土体压缩,地面F沉。已有资料显示,开采地下水已造成世界上许多地区产生严重的地面沉降【卜41。与常规建筑工程加载不同,长期开采地下水引起的有效应力变化通常十分缓慢,如上海第4承压含水层在20世纪90年代为水位下降高峰期,有效应力最大变化
收稿口期:2009.09.2I
萆台』女H:国家自然科学基金项日(No.40772168);国家杰出青年科学摹金项目(No.40725010)。
第。作者简介:张云.女,1965年生,博士,教授,主要从事岩七【.程教学‘j研究工作。E-mail:cloudzhy@sohu.com
万方数据
第3期张云等:饱和黏性土蠕变变形试验研究
用,1984--2003年间,常州清凉小学分层标处第2弱透水层压缩量占同期地面总沉降量的54.3%。因此,开采地下水条件下弱透水黏土层如何变形是地面沉降研究中需要着力研究的问题之一。
黏性土具有显著的蠕变性,国内外研究人员己对此进行了大量研究[6-101。由于饱和黏性土渗透性较小,在荷载作用下孔隙水排出、超孔隙水压力消散需要较长时间,因此,随时间增长的变形包括固结变形和蠕变变形,但试验中难以分别量测这两种变形量。目前,饱和黏性土蠕变研究主要有两种方法:一是假设饱和黏性士固结完成后发生蠕变,即次固结,并用次固结系数刻画蠕变性大小一J;二是假设饱和黏性土在固结阶段就有蠕变变形,也就是说固结和蠕变同时发生【6j。从变形机制上来说,后一种假设能更好地代表土层实际变形过程,但在试验过程中难以分离出蠕变变形量,所以仍然假设蠕变变形与时间的对数呈线性关系【111。此外,目前对饱和黏性土蠕变性的研究多针对初次加载的情况,对反复加卸载等复杂情况下黏性土蠕变性研究得很少。
由于地下水开采量在时间和空间上的变化,由地下水位改变引起的土层中有效应力的变化方式多种多样,使土层表现出复杂的变形特征【l引。为此,本文结合开采地下水引起地面沉降的研究工作,用单向压缩仪研究饱和黏性土在复杂荷载作用下的蠕变性。
2试验情况
试验土样取自苏锡常地区由黏土和粉质黏土构成的第2弱透水层,3个土样物理性质指标如表1所示。试验时分别从3个土样中切取一个环刀样,环刀横截面积为30cm2,高为2cm。将环刀样置于双面排水的单向固结仪中进行初次加载,荷载从
50
kPa分级施加到3
200
kPa,加载比为l。
表1试验土样物理性质指标
Table1
Physicalpropertiesofsoilsamples
然后,从土样3中切取4个环刀样(A、B、C和D),第1级荷载分别为100、200、300、
400
kPa,,再分级卸荷至50kPa,重复加卸载,其
万方数据
中土样A的荷载在50~100kPa之间重复,土样BuD的荷载按50—100一150--200kPa重复。每级荷载下试验至变形量小于0.005mm/d,再加或卸下一级衙载。在整个试验过程中,温度控制在
(23±3)。C。
3试验结果及分析
3.1初次加载时黏性土的变形
图1为3个试样初次加载时各级荷载下变形随时间的变化曲线。从图中可见,加载后变形随时间很快增加,但变形速率不断减小,400min后变形增加很缓慢。将试验曲线表示于双对数坐标系中,如图2所示。试验曲线明显地可分为两部分:前一部分呈曲线,后一部分呈直线,曲线形态转折点对应的时间在200~400min之间。由于黏性土试样的渗透系数较小(约为10-9m/s),在荷载施加后一段时间内,土样中超孔隙水压力逐渐消散,有效应力增加,土样产生固结,因此,这段时间内随时间增加的变形包括固结变形和蠕变变形。随着孔隙水压力消散,固结变形越来越小,随时间增加的变形主要为蠕变变形。曲线形态转折点对应的时间基本对应于固结完成的时间。在以蠕变变形为主的阶段,变形与时间在双对数坐标上呈现出很好的直线关系,相关系数都在0.92以上。由此可见,在单向固结条件下,尽管每级荷载增量的绝对值不同,但同一土样完成固结的时间相差不大。试验土样的等时线在双对数坐标系中也具有良好的线性关系,图3为3个土样24h的等时线,在双对数坐标系中线性拟合的相关系数都在0.98以上。比较黏性土与砂性土的试验结果151,可以推测黏性土与砂性土具有相同的蠕变规律,都可以用如下的幂函数表示:
嘶)邓(Oo,to)l半J㈡
㈩
式中:£为蠕变应变;硝应力;t为时间;瓯为
参考应力;to为参考时间;m为蠕变曲线在双对数坐标中拟合直线的斜率,它反映了土体蠕变性大小,m值越大,土体蠕变性越强;刀为等时线在双对数坐标中拟合直线的斜率。m、疗均为无量纲参数。对同一土样而言,m值随应力水平增大有减小的趋势,在低应力水平时变化较大,在高应力水平时变化很小,如图4所示。这是因为,在本次试验加载方式中,应力水平低时荷载增量的绝对值小,相应地加载速率也小。与砂性土类似is],随有效应力变化同时发生的变形较小,而蠕变变形较大。
674
岩
土
力
学2011年
荷载
荷载
荷载
50kPa100kPa200kPa400kPa800kPa1600kPa3200kPa
咖2
量;
0.
裳;
0
5000
10000
15000
0
5000
10000
15000
0200060001000014000
时『日J/min时『日】/min时间/min(c)土样3
(a)土样1(b)土样2
圈l土样初次加荷载的变形
Fig.!Changesofthedeformationwithtimeunderinitialloading
荷载—-●一50
荷载
kPa
—扣50”a
101
荷载
l
制
101
I
谪
爸
罂10。
10—
10I
103
10,
l
面
100
制
蓑10。110’1
时间/rain(b)土样2
100101
102
103104105
时间/min(a)土样1
时间/min
(c)土样3
图2双对数坐标中变形随时间的变化
Fig.2
Changsof
deformationwithtimein
a
double
logarithmicspace
载曲线。可以看出,在卸载开始的一段时间内土样
I
谪
龄
1.0
回弹较快,此后回弹速率迅速减小,2d左右可达到变形稳定。前一阶段的回弹主要与固结有关,而后一阶段回弹主要与土的流变性有关。与固结回弹
102
制
O.1
103104
完成对应的时间在100~400min之间,且随应力水平降低而增大。图6为双对数坐标中的回弹曲线,蠕变阶段变形与时间仍具有良好的线性关系。
荷载
1.451.401.35I.301.25
荷载/kPa
图3试验土样24h等时线
Fig.3
Isochronal
curves
for24h
0.05O.04
如0.0:3
O.0l
O0
800
1600
2400
3200
,鲁鼙制
荷载/kPa
1.201.151.10
0l000
20003000400050006000
时间/rain
图4肌值随荷载水平的变化
Fig.4
Changesofthevalueofmwithloading
Fig.5
图5卸载时的回弹曲线
Rebounding
curves
under
unloading
3.2初次卸载时的变形
用土样3切取4个环刀样A、B、C和D,对它们分别加第1级荷载至100、200、300、
400
荷载
墨
删爸
10.0
kPa,土样在第1级荷载下达到变形稳定后再
5.0
制
1.O
0.1
分级卸载。卸载时,土样在每级荷载下均回弹至变形稳定,再卸下一级荷载。由试验可知,卸载时土样的网弹变形量也不是瞬时完成的,而是随时间逐渐增加,但达到稳定的时间要比加载时短。图5是土样D(初始压力为400kPa)在各级荷载下的卸
Fig.6
lOloo100010000
时间/min
图6双对数坐标中卸载回弹曲线
Rebounding
curves
in
a
double
logarithmicspace
万方数据
第3期张云等:饱和黏性土蠕变变形试验研究
675
如果定义卸载水平为卸载前压力和当前压力之差与卸载前压力的比值,则卸载水平越高,土体蠕变越明显。蠕变阶段曲线在双对数坐标中拟合直线的斜率如表2所示,随卸载水平增加,回弹蠕变曲线斜率总体上有增大趋势,这一变化特征与加载时蠕变曲线的变化特征一致。图7是土样D卸载时
24
h的等时线,变形与压力呈明显的曲线关系,卸
载水平越高,回弹量越大,但在双对数坐标中两者具有良好的线性关系,线性拟合的相关系数为0.99。因此,卸载时回弹蠕变变形与应力和时间的关系仍可用形如式(1)的函数表示。土样D在双对数坐标系中卸载等时线的斜率为0.1187,加载等时线的斜率为0.4053,可见在初次加卸载过程中黏土样有很大部分的变形是不可恢复的。
表2卸载时不同荷载水平下回弹曲线蠕变阶段的斜率
Table2
Slopeofreboundingcreep
curves
underdifferent
unloadingstages
1.51.4
g
I.3置
面
12碘
1.1制
1.0
O
loo
200
300
400
500
荷载,lcPa(a)常用坐标
lO・O
l
面
蛰
{争(1.0
10
100
l000
荷载/kPaCo)双对数坐标
图7第1次卸载时24h的等时线
Fig.7
Isochronal
curve
oftheinitinaiunloadingfor24h
3.3反复加卸载时的变形
为了研究水位在一定范围内反复升降时土层的变形,对不同初始压力下的土样进行反复加卸载试验,上述环刀土样A上的荷载在50~100kPa之间反复,土样B~D上的荷载在50~200kPa之间反复。试验结果表明,无论是卸载还是加载,随着循环次数的增加,达到变形稳定的时间都在缩短,而
万方数据
且加载曲线的后半部分在双对数坐标中都呈良好的直线关系。图8为土样C(初始压力为300kPa)第2次加载时变形随时间的变化曲线。在100kPa压力下,土样2d达到变形稳定;在150、200kPa
压力下,土样3d已达到变形稳定。图9为土样C
第2次卸载时变形随时间变化的曲线。在50kPa压力下,土样2d达到变形稳定:在150、100
kPa
压力下,土样1d已达到变形稳定。在双对数坐标系中用直线拟合加载蠕变曲线,其平均斜率随循环次数的变化如图10所示。直线的斜率反映了土体蠕变变形随时问变化的快慢,从图中可见,到第3次加载时斜率已很小,可忽略其蠕变变形。另一方面,在一次加卸载循环中,卸载回弹和加载压缩的变形量之比随循环次数增大而增大。土样C在第2次加卸载循环中,卸载回弹与加载压缩变形量之比为0.86,在第3次循环中该比值达到0.98,这时土样变形基本达到了弹性阶段。对各次循环荷载作
24
h等时线,每次循环中卸载时变形与压力的对数
都呈良好的线性关系,但加载时线性关系不如卸载时好,如图ll所示,在50--100kPa压力范围内土样表现出的压缩性较小。在循环加载阶段,随着循环次数增加,同样荷载下对应的变形有所增加,
这是因为在每次循环中塑性变形不断积累。
1.451.40I.351.30l_251.20
0l0002000300040005000
时间/m/n
图8第2次加载时变形随时间变化曲线
Fig.8
Changesofdeformationwith
timeunderthe
secondrepeatingloading
3.4预压荷载对黏性土蠕变性的影响
土样A和B的预压荷载与循环荷载的最大值相等,土样C和D的预压荷载大于循环荷载的最大值。对土样C来说,在第2次加载时,蠕变变形就很小,可忽略。但回弹变形量与压缩变形量之比为0.86,仍表现出一定的塑性。在第3次加卸载循环中,回弹变形量与压缩变形量之比为O.98,可认为达到了弹性变形,土样D的情况与此类似。而对土样A,双对数坐标系中蠕变曲线的斜率随加载次数增大而很快减小,第1次加载时蠕变曲线斜率是第5次加载时蠕变曲线斜率的5.3倍,在第6次加卸载循环中回弹变形量与压缩变形量之比为
676
岩
土
0.98,表现为良好的弹性。
1.441.40
昌
1.36
童1.32
墼1.28
制1.24
0
l000
2000
3000
4000
5000
时问/rain
图9第2次卸载时变形随时问变化曲线
Fig.9
Changesofdeformationwithtimeunderthe
secondrepeatingunloading
O.014O.0120.0100.0080.0060.0040.0020.000
加载次数H
图lO土样C的册值随加载次数的变化
Fig.10
Thevalueofmandthe
numberofloading
forsampleC
1.441.40
环吕
1.36
环曼1.32
环蓑甚
环环
1.20
100
荷载/kPa
图11土样C在循环荷载下的24h等时线
Fig.11lsochronal
curves
ofsampleCfor24hunder
repeatedloadingandunloading
土样B的情况与A类似。土样C和D的荷载作用方式与文献[12】地下水位变化模式1相对应,即地下水位从较低值上升到一定高度后在一定范围内反复升降,其平均值基本保持不变。土样A
和B的荷载作用方式与文献[12】中地下水位变化
模式3相对应,即地下水位从较高值变化到较低值后,在一定范围内反复波动,其平均值基本保持不变。因此,在地下水位变化模式1下,可认为土体变形为弹性;而在地下水位变化模式3下,在前几次循环中仍需考虑土体的蠕变变形,具体的循环次数需根据场地土层条件由试验确定。
4结论
黏性土变形与其经历的有效应力变化密切相关,与地下水位的变化模式有关,研究饱和黏性土
万方数据
力
学2011年
变形特征对地面沉降模拟具有晕要意义。本文通过试验研究了不同加载方式下饱和黏性土样的变形,可得如下结论:
(1)初次加载条件下,黏性士具有明显的蠕变性,其蠕变规律与饱和砂性土类似,在双对数坐标中变形与时间呈直线关系。直线斜率随荷载水平增
大而减小,但在荷载水平达到一定值后斜率变化不大。考虑到地面沉降问题中常见水位变化范围不大,可将蠕变曲线的斜率作为常数。
(2)尽管饱和黏性土初次卸载时的蠕变性较初次加载时弱,但仍具有明显的回弹蠕变,特别是在卸载水平较高时。卸载时回弹蠕变变形与应力和时间的关系仍可用幂函数表示,而且在初次加卸载过程中黏土样很大部分变形是不可恢复的。
(3)在循环荷载作用下,加卸载达到变形稳定的时问随循环次数增加而减小。当循环荷载的最大值小于土样的先期固结压力时,土样在2次加卸载
循环后达到弹性变形状态,当循环荷载的最大值等于土样的先期固结压力时,土样在5次加卸载循环后达到弹性变形状态。
(4)在开采地下水导致的地面沉降问题中,当土层中地下水位从历史上最低值上升到较高值后在
一定范围内反复升降,并始终高于土层历史上经历的最低水位时,可以不考虑黏土层的蠕变变形;当土层中地下水位从较高值F降到低于土层历史上经历的最低水位后在一定范围内反复升降时,在前几次循环中要考虑黏土层的蠕变变形,具体循环次数应根据场地土层条件由试验确定。
参考文献
【1】LEWIS
R&SCHREFLER
B.A
fullycoupled
consolidationmodel
ofthe
subsidence
of
Venice[J].
WaterResourcesResearch,1978,14(2):223--230.
【2】2
HANSON
R
T,LIZ,FAUNT
C.Simulationof
subsidenceforthere矛onal—aquifer
system
intheSanta
Clara
Velley,California[C]//Proceedings
ofthe
seventh
internationalsymposium
on
landsubsidence.Shanghai:
Shanghai
Scientific
andTechnicalPublishers,2005:616--
627.
【3】
PHlEN-WEJ
N,GIA0P
H,NUTALA、,AP.Land
subsidence
in
8angkok,Thailand阴.Engineering
Geology,2006,82:187--210.
【4】XUE
Yu—qun,WU
Ji—chun,ZHANGYun,et
a1.
Simulation
ofregional
landsubsidenceinthesouthern
YangtzeDeltaIJ].Science
in
China‘SeriesD:Earth
Science),2008,5l(6):808--825.
下转第683页
第3期
张渊等:温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析
PetroleumTechnology,1965,35(4):585--588.
【6】
MORROW
C.Permeabilityofgranitein
a
temperature
gradient[J].Journal
ofGeophysicalResearch,1981,86(B4):3002--3008.
[7】
CHEN
Yong,WU
Xiao-dong,ZHANG
Fu-qing.
Experimentson
thermal
fracture
in
rocks[J].Chinese
Science
Bulletin,1999,44(17):16lO一1612.
【8】8WEINBRANDTRM,RAMEYHJJ,CASSEFJ.The
effect
of
temperature
on
relative
andabsolute
permeabilityofsandstones[J].Societyof
Petroleum
EngineersJournal,1975,(10):376--384.
【9】
CASSEFRANCISJ,RAMEY
HENRYJJ.Effectof
temperatureand
confiningpressure
Oll
single-stageflowin
consolidated
rocks阴.Journal
of
Petroleum
Technology,1979,3l(8):1051—1059.
【lO】贺玉龙,杨立中.温度和有效应力对砂岩渗透率的影
响机制研究[J】.岩石力学与工程学报,2005,24(14):
2421--2427.
脏Yu-long,YANG
Li—zhong.Mechanism
ofeffectsof
temperaure
and
effective
stress
on
permeability
ofsandstone阴.Chinese
JournalofRock
Mechanics
and
Engineering,2005,24(14):2421--2427.
1】赵阳升,万志军,张渊,等.20MN伺服控制高温高压
岩体三轴试验机的研制[J】.岩石力学与工程学报,2008,
27(1):1--8.
张云,薛禹群,吴吉春,等.上海砂土蠕变变形特征的试验研究叨.岩土力学,2009,30(5):1226—1230.
ZHANG
Yun,XUE
Yu—qun,WU
Ji—ehurt,et
a1.
Experimentalresearch
Oil
creepofShanghaisands【J】.
RockandSoil
Mechanics,2009,30(5):1226—1230.
【6】
BJERRUM
L.Engineering
geologyof
Norwegiannormally-consolidatedmarine
clays
as
related
to
settlements
of
buildings啊.Geotechnique,1967,17(2):
83一18.
SRIDHARAN八RAO
A
S.Mechanismscontrollingthesecondarycompressionofclays[J].Geotechnique,1982,
32(3):249—260.
【8】Y1NJ
H.Non-linearcreepofsoilsinoedometertests[J].Geotechnique,1999,49(5):699--707.【9】朱俊高,冯志刚.反复荷载作用下软土次固结特性试验研究叨.岩土工程学报,2009,31(3):341--345.
ZHUJun・gao,FENGZhi—gang.Experimentalstudyon
behaviourof
secondary
consolidationofsoftsoilsunder
万方数据
ZHAO
Yang-sheng,WANZhi-jun,ZHANGYuan,eta1.
Researchanddevelopment
of20
MNservo-c,on打ollcdrock
triaxial
testillg
system
with
h勒temperature
and
high
pressure[J].ChineseJournal
ofRock
Mechanicsand
Engineering,2008,27(1):l一8.
【12】徐光苗,刘泉声.岩石冻融破坏机制分析及冻融力学
试验研究【J】.岩石力学与工程学报,2005,24(17):3076
--3082.
XUGuang-miao,LIUQuan—sheng.Analysis
ofmech・
anismof
rock
failuredue
tofreeze-thawcyclingand
mechanical
testing
study
on
frozen-thawed
rocks[J].
ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering,
2005.24(17):3076--3082.
【13】张渊,曲方,赵阳升.岩石热破裂的声发射现象【J】.岩
土工程学报,2006,28(1):53—58.
ZHANG
Yuan,QU
Fang,ZHAO
Yang-sheng.AE
phenomena
ofthe
thermal
cracking
of
sandstone[J].
ChineseJournalofGeotechnicalEngineering,2008,27(1):53--58.
【14】张渊,张贤,赵阳升.砂岩的热破裂过程仞.地球物理
学报,2005,48(3):656--659.
ZHANG
Yuan,ZHANGXian,ZI-IAO
Yang—sheng.
Process
of
sandstonethermal
cracking[J].Chinese
Journal
ofGeophysics,-2005,48(3):656--659.
repeatedly
dumped
loads[j].Chinese
Journalof
GeotechnicalEngineering,2009,3l(3):341--345.
伽卢萍珍,曾静,盛谦.软黏土蠕变试验及其经验模型研
究忉.岩土力学,2008,29(4):1041—1044.
LUPing-zhen,ZENGJing”SHENGQian.Creeptestson
soft
clay
and
its
empirical
models阴.Rock
andSoil
Mechanics,2008,29(4):1041—1044.q
YINJ
H.GRAHAMJ.Elasticviseo-plasticmodelingof
one-dimensionalconsolidation[j].Geoteehnique,1996,
46(3):515--527.
刁张云,薛禹群,叶淑君,等.地下水位变化模式下含水
砂层变形特征及上海地面沉降特征分析叨.中国地质
灾害与防治学报,2006,17(3):103--109.
ZHANGYun,XUEYu-qun,YEShu_jun,ct
a1.Analysis
ofdeformationofsandstrata
andland
subsidence
based
on
modes
of
groundwater
level
changesin
Shanghai
city[J].TheChineseJournal
ofGeologicalHazardand
Control,2006,17(3):103—109.
【1上接第676页【5】
nU【7】
n
饱和黏性土蠕变变形试验研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
张云, 薛禹群, 吴吉春, 何佳佳, 王惠敏, ZHANG Yun, XUE Yu-qun, WU Ji-chun, HE Jia-jia, WANG Hui-min
南京大学地球科学与工程学院,南京,210093岩土力学
ROCK AND SOIL MECHANICS2011,32(3)4次
参考文献(12条)
1. LEWIS R R;SCHREFLER B A fully coupled consolidation model of the subsidence of Venice 1978(02)2. HANSON R T;LI Z;FAUNT C Simulation of subsidence for the regional-aquifer system in the SantaClara Velley,California 2005
3. PHIEN-WEJ N;GIAO P H;NUTALAYA P Land subsidence in Bangkok,Thailand 2006
4. XUE YuQun,WU JiChun,ZHANG Yun,YE ShuJun,SHI XiaoQing,WEI ZiXin,LI QinFen,YU Jun Simulation ofregional land subsidence in the southern Yangtze Delta[期刊论文]-中国科学D辑(英文版) 2008(6)5. 张云,薛禹群,吴吉春,刘运涛,蒲晓芳 上海砂土蠕变变形特征的试验研究[期刊论文]-岩土力学 2009(5)6. BJERRUM L Engineering geology of Norwegian normally-consolidated marine clays as related tosettlements of buildings 1967(02)
7. SRIDHARAN A;RAO A S Mechanisms controlling the secondary compression of clays 1982(03)8. J.-H.Yin Non-linear creep of soils in oedometer tests[外文期刊] 1999(5)
9. 朱俊高,冯志刚 反复荷载作用下软土次固结特性试验研究[期刊论文]-岩土工程学报 2009(3)10. 卢萍珍,曾静,盛谦 软黏土蠕变试验及其经验模型研究[期刊论文]-岩土力学 2008(4)
11. YIN J H;GRAHAM J Elastic visco-plastic modeling of one-dimensional consolidation 1996(03)12. 张云,薛禹群,叶淑君,吴吉春,李勤奋 地下水位变化模式下含水砂层变形特征及上海地面沉降特征分析[期刊论文]-中国地质灾害与防治学报 2006(3)
本文读者也读过(10条)
1. 孔令伟. 张先伟. 郭爱国. 蔡羽. KONG Lingwei. ZHANG Xianwei. GUO Aiguo. CAI Yu 湛江强结构性黏土的三轴排水蠕变特征[期刊论文]-岩石力学与工程学报2011,30(2)
2. 刘添俊. 莫海鸿 不排水循环加载作用下饱和软粘土的蠕变特性[期刊论文]-华南理工大学学报(自然科学版)2009,37(8)
3. 李军霞. 王常明. 张先伟. LI Jun-xia. WANG Chang-ming. ZHANG Xian-wei 不同排水条件下软土蠕变特性与微观孔隙变化[期刊论文]-岩土力学2010,31(11)
4. 李建中. 彭芳乐. LI Jian-zhong. PENG Fang-le 黏土的蠕变特性试验研究[期刊论文]-岩土力学2006,27(2)5. 刘成锋. 周伟. LIU Cheng-feng. ZHOU Wei 大模袋充填固化泥用于滩海路堤堤心技术的研究[期刊论文]-石油工程建设2008,34(6)
6. 张先伟. 王常明. ZHANG Xian-wei. WANG Chang-ming 饱和软土的经验型蠕变模型[期刊论文]-中南大学学报(自然科学版)2011,42(3)
7. 孙振波. 朱国荣. 江思珉. 晁岱福. SUN Zhen-bo. ZHU Guo-rung. JIANG Si-min. CHAO Dai-fu 地下水模型的快速自适应组合网格求解方法[期刊论文]-水文地质工程地质2010,37(1)
8. 章艳红. 叶淑君. 吴吉春. ZHANG Yanhong. YE Shujun. WU Jichun 全球大气降水中年平均氚浓度的恢复模型[期刊
论文]-地质论评2011,57(3)
9. 赵均海. 冯红波. 田宏伟. 魏雪英. ZHAO Jun-hai. FENG Hong-bo. TIAN Hong-wei. WEI Xue-ying 土中爆炸作用的数值分析[期刊论文]-建筑科学与工程学报2011,28(1)
10. 田野 浅谈快速压缩试验在工程勘察中的应用[期刊论文]-科技致富向导2011(6)
引证文献(4条)
1. 李晓宁,冯君,巫锡勇,朱宝龙 非饱和地基土蠕变特性试验研究[期刊论文]-铁道科学与工程学报 2015(5)2. 陈荣波,束龙仓,鲁程鹏,李伟 含水层压密引起其特征参数变化的实验[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版)2013(06)
3. 李晓宁,冯君,巫锡勇,朱宝龙 非饱和地基土蠕变特性试验研究[期刊论文]-铁道科学与工程学报 2015(5)4. 陈丽 吹填软土固结-蠕变特性试验研究[学位论文]硕士 2013
引用本文格式:张云. 薛禹群. 吴吉春. 何佳佳. 王惠敏. ZHANG Yun. XUE Yu-qun. WU Ji-chun. HE Jia-jia. WANG Hui-min 饱和黏性土蠕变变形试验研究[期刊论文]-岩土力学 2011(3)