基于Burgers模型的软黏土流变特性分析-路基工程.PDF

路 基 工 程 　　 　　　　　　　　 ·１４· ＳｕｂｇｒａｄｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１６年第２期 （总第１８５期） ＤＯＩ：１０．１３３７９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３８８２５．２０１６．０２．０４ 基于Ｂｕｒｇｅｒｓ模型的软黏土流变特性分析 钱玉林，糜长林，王　桦，祝　捷 （扬州大学岩土工程研究所，江苏扬州　２２５１２７） 摘　要：以扬州某高层建筑的软黏土地基工程为依托，基于Ｂｕｒｇｅｒｓ模型，对软黏土的流变特 性进行了研究。结果表明：弹性系数影响瞬时应变值、起始蠕变量，黏性系数主要影响起始蠕变 率、起始蠕变量、稳定蠕变率；土体长时间发展的位移值是初期瞬时变形的数倍。软黏土的流变特 性对高层建筑桩基的后期变形产生很大的影响，在高层建筑的桩基设计中，应特别注意。建议对某 高层建筑的桩基应予加固。 关键词：Ｂｕｒｇｅｒｓ模型；有限元分析；蠕变变形；非线性流变 ＋ 中图分类号：ＴＵ４４１３１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３－８８２５（２０１６）０２－００１４－０４ ０　引言 １　工程概况 基于 “ｍ”法原理的桩 －土模型是假设侧向支 １１　工程简介 承刚度随深度线性变化来描述桩周土对荷载的响应， 本文以扬州某高层建筑为实例，其地基为典型 而实际上土体的变形长时间内呈非线性发展趋势， 的软黏土。基坑的实际开挖深度约５ｍ，地下为车 并且和荷载的作用与应力、应力历史相关，具有时 库，地上为 １１层的高层建筑，总建筑面积约 １２２ 间效应，即土的流变特性。桩周土承受上部压力， ２ 万 ｍ。采用钢筋混凝土端承桩。施工结束不久后， ［１］ 随着时间延长，土体会扰动产生流变现象 。王建 现场桩侧出现较大的后期变形（达８８ｍｍ），严重影 ［２］ 华等 在土体黏弹性和时间效应下，对桩 －土相互 响到建筑物的正常使用，初步调查结果显示，桩侧 作用体系进行了研究。缪林昌等［３］ ［４］ 和张军辉等 分 被动土压力区土体和下部持力压缩土层发生的后期 析了滨海相软土蠕变特性及土体的次固结。桩基受 流变现象，是引发桩基后期过大变形的主要因素。 到上部建筑的被动土压力区土体的和下部持力压缩 １２　工程地质及水文条件 土层发生的后期流变现象，是引发桩基变形过大的 土层划分为７个工程地质层，主要为粉质黏土 ［５］ 主要因素 。 和淤泥质土，土体含水量高，均在４０％左右，呈软 Ｂｕｒｇｅｒｓ模型作为常见的黏弹性模型，能很好地 －可塑状，天然抗剪强度低。地下水位较高，埋深 描述土的流变特性，许多学者对此进行了深入研究。 为０５～２０ｍ。 ［６］ 邓荣贵等 利用非线性黏滞阻尼器建立的综合流变力 学模型，可全面表现出几个阶段的蠕变变形情况。熊 ２　分析过程 ［７］ 良宵等 对Ｂｕｒｇｅｒｓ模型进行了修正，并将之用于软 为了说明实际工程中软黏土的流变特性对桩基 黏土蠕变试验模拟，得出流变特性对土体的长期变形 变形的影响，本文将对模型的本构方程及参数选取 产生非常显著的影响。本文以扬州某高层建筑的软黏 进行研究，得出反映土的流变特性的桩体偏移方程， 土地基工程