土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動；也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。

　　本文選自國家級期刊《房地產導刊》，《房地產導刊》由廣州市房地產協會主管，中國市長協會；中國房地產協會；廣州市房地產協會；廣州招商服務推廣中心主辦。國內刊號：CN44-1486/F；國際刊號：ISSN1009-4563。
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　　摘要:土體流變性極大地影響了我國的經濟建設與土木工程安全，因此，加強對軟土次固結特性的研究十分重要。本文通過試驗方法，研究了不同深度的四種土樣在分級荷載下的次固結特性，并得出了結論，希望能為軟土次固結特性的深度研究提供一點參考。

　　關鍵詞:軟土,次固結特性,試驗研究

　　一．軟土與次固結

　　我國東部和東南部沿海地區以及河流谷底分布著大量淤泥質軟土，這些軟土大多是第四世紀以來形成的飽和軟粘土，其形成主要受沉積作用影響。這種軟粘土具有含水量高、孔隙比大、密度低、強度低、壓縮性強、透水性低等特點，隨著近年來我國土木工程建設力度的不斷加大，很多建筑物在軟土地基上進行建設的可能性不斷提高，隨之而來的是各種工程問題，諸如工期延長、事故頻發、工后沉降難以控制等，嚴重影響了經濟建設。這些問題的發生大多與土體的流變性特征有關，因此，加強對軟土的次固結特性研究，對于推進經濟建設，保證土木工程建設安全具有重要意義。軟土問題的研究，主要是其變形問題，其次是穩定問題，穩定問題的試驗研究必然涉及變形問題，因此，對軟土變形問題的研究是根本。次固結是飽和粘性土在側限條件下受壓,主固結完成后土體積仍隨時間增長而減小的過程。軟土受外力影響產生的變形可分為固結變形和次固結變形。從軟土結構特性來講，次固結量在總壓縮量中占的比重較大，并且會隨著時間持續發生變化，一般來說，土木建筑工程的使用周期都在幾十年甚至上百年左右，加強對軟土次固結特性的研究，對服務土木工程建設，提升安全質量具有重要意義。

　　二．試驗研究

　　1.材料選取

　　試驗所選取的土樣為吳江某地淤泥質粉質粘土層軟土，采取分級加載的一維固結試驗，儀器采用常規型壓縮儀，所選取土樣為不同深度的四種深度軟土，其采樣深度分別為3米、5米、10米、15米，面積30平方厘米，高度2厘米。考慮到溫度變化對試驗的影響，試驗將全程在恒溫空調室中進行，從小壓力開始加載，壓力范圍100—1000Kpa，加荷梯度△pi/pi=1，分步加載直到到達所需數值，每級加載4天時間為固結變形穩定期限，然后進行下一級荷載。所選取土樣的物理性質數據參考表1。不同固結壓力下軟土次固結系數見表2。

　　2.結果分析

　　2.1時間與應變曲線

　　理論上理想的蠕變曲線可分為三個階段，在初時蠕變階段時，蠕變速率呈現減小趨勢；穩定階段的蠕變速率固定在某個常數；加速蠕變階段相對來說復雜一些，它不僅包括裂隙擴展，還有最終所導致的破壞階段。根據下述四個圖的統計數據可以分析出，在壓縮過程中，土樣被不斷擠壓密實，其呈現出的是衰減蠕變的特征。同時，由于重塑土受擾動導致結構被破壞，空隙變小，壓縮性變小，變形上呈現緩慢特性，由此可見，在加荷相同的情況下，重塑土樣的應變小于原狀土樣應變。不同深度應變與時間之間的關系，見圖1、2、3、4，采取7天的數據。

　　圖13米深度下的應變曲線

　　圖25米深度下的應變曲線

　　圖310米深度下的應變曲線

　　圖415米深度下的應變曲線

　　2.2荷載作用下的主次固結分析

　　在對四種土樣進行試驗的過程中，針對各級荷載作用下不同土樣的主次固結進行統計分析可以發現，在低的應力水平下，100kpa時四種土樣的主固結與次固結區分明顯，在數值達到800kpa—1000kpa時，基本上成直線上升趨勢，沒有明顯的主固結與次固結接線，此種情況，無法分清主次固結階段。出現這種情況，主要有兩個原因，一是因為土體受壓，結構變得緊密，降低了滲透性，孔隙水的消散隨著荷載的增大變得越來越減難，造成了主次固結界限的模糊。另一個原因是因為次固結影響主固結的關系，在主固結中，同時存在著次固結。在壓力荷載量較小的情況下，其固結變形量相對來說也較小一些。次固結變形速率受加荷比影響不大，但在總變形中占有較大比重，因而模糊了主次固結的接線，使得試驗數據出現了上述變化情況。

　　2.3次固結系數

　　1936年布萊曼通過對變形資料的長期分析發現，次固結階段的變形與時間對數間呈現孟憲的線性關系，尤其引出了次固結系數，這種經驗關系被廣泛采納。但也有一些學者認為這種線性關系存在限制，不可能無限制延伸，在某個時間點必定會穩定，在這次試驗過程中，通過各類試驗數據的對比就發現了這個情況。例如在3米的深度，次固結系數隨著應力增加在變大，在5米深度，次固結系數在低應力水平下相對來說大一些，但是隨著應力地逐漸增大，其數值的變化開始緩慢，二者的趨勢上是是相似的，在10米深度時，次固結系數變化很小，到15米深度1000kpa時又突然增大了許多。

　　2.4關于主次固結的劃分

　　主次固結結構劃分對于土木工程建設意義重大。關于其劃分，存在著多種理論與實踐。根據本次試驗采集數據，現在推導一下如何實現對主次固結變形的科學劃分。在軟土變形試驗中，主次固結現象是同時存在的，在前期主固結階段，主固結占優勢，呈現主導作用，但是后期隨著荷載增大，孔隙水壓力不斷消散，主固結完成，軟土變形過程開始以次固結作用為主。在這里的劃分，以主固結結束、次固結居于主導地位來進行區分。應力變化對于次固結的影響導致了軟土孔隙比改變，土體變形，軟土在加荷試驗過程中表現出了很多特殊的力學性質，其骨架變形特性在蠕變度上很有特點，可以通過有關蠕變度的函數公式來進行計算，分析探究其骨架變形的特性。

　　2.5結論

　　本試驗針對軟土次固結特性進行研究，通過固結蠕變實驗，采集了一系列觀察數據，通過對這些數據的分析可得知次固結的存在會影響軟土孔隙比，從而影響土體變形，且這種影響在荷載變化、應力變化的情況下呈現不同的趨勢走向，同時軟土次固結特性的機理構成以及影響因素相對復雜，還需繼續探究。

　　小結

　　軟土的次固結特性對于土木工程建設影響甚大，為服務我國經濟建設和土木工程建設，一定要加強對軟土次固結特性的深度研究，保障土木工程安全。

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