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季冻区湿地软土固结特性与固结压力相关性的试验研究

2010-06-21王宏光程显东田蕾蕾刘红军韩春鹏

森林工程 2010年4期

王宏光,程显东,张 冕,田蕾蕾,马 强,刘红军,韩春鹏

(1.东北林业大学,哈尔滨 150040;2.五邑大学,广东 江门 529020)

软土压缩性大、强度低,在软土地基上修建道路,地基很难满足工程建设的要求,必须采取相应的工程措施,并考虑软土地基在荷载作用下的固结沉降问题。了解软土的固结压缩特性,成为一件必要的工作。

1 试验方案

试验土样取自黑龙江省松嫩平原,松嫩平原位于齐齐哈尔北部,属于季节性冻土区,其大地构造单元为松嫩中央凹陷带,区内堆积有巨厚的第四系河湖相松散物质,常年淤积形成沼泽。土样取土深度为2.0 m,为淤泥质粉质粘土,该土层厚度变化范围在1.5~6.2 m[1],土样呈黄灰色,软塑状态,干强度与韧性中等,强度较低。按《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)试验方法,对所取原状土进行室内试验,并与珠江三角洲软土相应指标进行对比,其相关指标见表1。

由表1试验结果可知,季冻区湿地软土天然含水率较高,接近液限值,孔隙比大于1,压缩系数a1-2>0.5 MPa-1,为高压缩性土。

从表1可以看出,与珠江三角洲软土指标相比,松嫩平原季冻区软土天然含水率低,压缩系数较低,压缩模量较高,强度指标较高。

为研究季冻区湿地软土固结系数与固结应力之间的联系,对所取土样进行压缩试验。一维固结试验采用的是高压固结仪,土样高为2 cm,面积为30 cm2,模拟软土地基实际工作状态采用双面排水并逐级加荷,加荷等级为 50 kPa、100 kPa、200 kPa、300 kPa、400 kPa和800 kPa,每一级固结压力荷载从15 s记录变形量,按规定时间记录直至稳定[2,3]。图1所示为季冻区湿地软土e~p变化曲线,从图中可以明显看出,软土的孔隙比随固结压力的增大在逐渐减小。……

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