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浙江省软弱土地基与海涂围垦工程手艺重点实验室建设于2006 年。。。。。。。实验室主要研究四个重点领 域：在厚软土地基上的高速交通、堤防和地下工程建设，，，，以及沿海工业区土地复垦开发建设。。。。。。。

该实验室拥有2000多平方米的研究空间，，，，研究装备总造价凌驾3000多万元。。。。。。。研究效果已应用于温州永强跑道、温州都会高速公路建设及温州沿海工业区地下空 间开发项目。。。。。。。

本文为2016年浙江省软弱土地基与海涂围垦工程手艺重点实验室，，，，温州大学土木匠程系岩土工程课题组伍婷玉博士使用GDS空心圆柱扭剪试验系统的完成的试验案例。。。。。。。

问题

海相软粘土普遍漫衍于东南地区，，，，具有较弱的工程性能。。。。。。。浙江省作为中国经济最蓬勃的地区，，，，拥有重大的交通基础设施，，，，包括高速公路、公路、铁路、机场跑道等，，，，这些交通基础设施都是在海相粘土上建设的。。。。。。。随着交通荷载恒久作用下，，，，现有基础设施容易爆发超沉降。。。。。。。 为了展现交通荷载对海相粘土的影响，，，， 并展望未来的沉降，，，，开展了响应地研究。。。。。。。

交通荷载不但是一个恒久的循环荷载，，，， 并且在每个循环历程中应力路径的形状都是奇异的。。。。。。。随着车轮的靠近和脱离，，，， 土体的应力分量在巨细和偏向上都爆发 了转变（见图1.1）。。。。。。。

图1 交通荷载作用下软土地基土单位的应力分量

别的，，，，在每个循环历程中，，，，最大主应力角σ都是旋转的。。。。。。。当在2τzθ(σz - σθ)空间中绘制时，，，，应力路径形成如图 1.4 所示的形状。。。。。。。

凭证前人的有限元剖析，，，，剪应力与轴向应力的比值并非坚持稳固，，，，而是随着深度的增添而减小，，，，从而导致应力路径形状的改变。。。。。。。

为了模拟交通荷载的应力路径，，，，需要对每个应力分量举行准确控制（如图 1.2 所 示）。。。。。。。这就需要进一步凭证载荷的形状重 新界说波形。。。。。。。

解决计划

动态空心圆柱装置（HCA）是该研究项目的首选系统。。。。。。。HCA能够在整个测试历程中自力地施加轴向力、扭矩、内外压力。。。。。。。因此，，，，它被普遍应用于研究土体在主应力轴循环转动时的变形特征。。。。。。。

GDS仪器为温州大学提供了一个定制的HCA，，，，以知足他们的要求规格。。。。。。。能自力施加轴向力 W，，，，扭矩 MT，，，，内部压力 pi 和外部压力 po  ，，，，从而控制土体（轴向应力σz、径向应力σr、切向σθ、剪应力τzθ）的应力状态。。。。。。。由于3个主应力的 巨细和大主应力轴的角度α可以控制，，，，因此可以举行主应力轴旋转的试验。。。。。。。

以两次试验效果为例，，，，图2展示了试验历程中现实应力路径与期望应力路径相关性的比照。。。。。。。这证实了GDS中空心圆柱装置（HCA）可以准确模拟举行研究所需的交通加载应力 路径。。。。。。。

图2

图3显示了每次测试差别形状的应力路径。。。。。。。应力路径的差别形状批注扭转剪应力与竖向循环应力的比值差别。。。。。。。

图3

效果

试验效果批注，，，，扭转剪切应力对软黏土试样应变生长的影响。。。。。。。如图4所示，，，，所有试验效果均体现出相似的轴向应变生长历程。。。。。。。但η值影响轴向应变生长水平。。。。。。。η值越高，，，，试样的永世应变越大。。。。。。。

图4

结论与证实

这一系列HCA循环试验批注，，，，剪切应力水平对应变和孔隙压力的生长有显著影响，，，，从而加速了海相粘土的破损。。。。。。。然而，，，，现在的规范只思量轴向应力，，，，因此高估了地基土。。。。。。。需要进一步的研究来完善现有的理论和展望模子。。。。。。。

在整个历程中，，，，GDS公司及AG真人国际公司提供了大宗的资助和支持。。。。。。。我们期待着在未来的项目上与他们相助。。。。。。。

伍婷玉博士 温州大学土木匠程学院 岩土工程课题组

参考文献

GUO  Lin,  CAI  Yuan-qiang, WANG  Jun,  GU  Chuan.  Long- term  cyclic strain behaviour of Wenzhou structural soft clay[J]. Chinese Journal  of  Geotechnical Engineering, 2012,  34(12):2249-2254.

Guo   L,   Wang   J,   Cai   Y,   et   al.   Undrained  deformation behaviour of  saturated soft  clay  under  long-term  cyclic loading[J].  Soil   Dynamics &  Earthquake Engineering, 2013,

50(7):28–37.