港口工程及工程排水与加固理论与技术进展
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1 引言

一般认为,通过室内固结试验获得的饱和试样一维变形由主固结和次固结(流变)两部分组成。其中主固结部分可用太沙基一维固结理论描述,且主固结完成时间可用Casagrande法确定;次固结(流变)部分则由Buisman公式表示,且流变特性往往用次固结系数表示。因此国内外不少学者通过固结试验研究了次固结系数的影响因素。其中,Mesri等[1]认为固结压力的大小影响着土体次固结的进程,但与试样固结压力的施加过程无关。Nash等[2]的室内压缩试验表明,次固结系数随土体固结压力的增加表现为先增大后减小的规律。Bjerrum[3]、Hong等[4]也曾先后研究了重塑土样初始含水率对压缩特性的影响。在国内,冯志刚[5]通过对宁波3种软土采用分级加载方式进行的单向固结试验,研究了次固结系数与加荷比和固结压力之间的关系;余湘娟等[6]讨论了荷载大小对软土次固结的影响,得出了类似Nash等[2]得出的结果。同时,曹玉苹[7]、曾玲玲等[8]、谷任国[9]以及其他学者也先后研究了试样的含水量、孔隙比,以及矿物成分等因素对饱和土体流变特性的影响。但这些成果都是基于传统的双面排水固结试验,无法直接量测试验内的孔隙水压力。而通过量测孔隙水压力,可更准确地确定主固结完成时间,因此,李西斌[10]引入了GDS先进固结系统。同时,我国也有学者不断对传统固结仪进行改造[11-14]。新的固结装置可以满足单双面排水固结试验的要求,也可以量测试样不排水面的孔隙水压力,甚至可以通过收集固结过程中试样排出的孔隙水来研究试样回弹过程中的吸水规律[11]。相关试验也观察到一些传统一维固结理论所不能解释的现象[12,14],例如:试样底部的孔压滞后现象,主固结完成时残留有一定的孔隙水压没有完全消散的现象等,但较少比较单双面排水条件对饱和土压缩特性的影响。

为更加系统地认识饱和土体的变形规律,笔者利用改装的单向固结仪对河南某地饱和重塑黏性土分别进行单双面排水条件下的流变固结试验,并在单面排水条件下量测底部不排水面处的孔隙水压力,据此研究孔隙水压力的变化规律,并总结固结压力对土体固结特性和流变特性的影响。