考虑结构状态扰动的天然黏土一维压缩模型

朱启银，尹振宇，王建华，夏小和

（上海交通大学 土木工程系海洋岩土研究中心，上海200240）

结构性黏土在中国广泛分布在沿海、沿江地带。随着经济建设的大发展，越来越多的工程建设在这些结构性黏土层之上；结构性黏土由于在天然沉积过程中形成颗粒间胶结和大孔隙结构特点［1－2］，导致压缩变形较大，给地基基础的稳定性带来了很大安全隐患，给工程设计及建设的安全性和经济性提出了很大的挑战。

为了解结构性黏土的压缩变形规律，很多学者针对不同地区（中国如天津［3］、湖南［4］、山东［4］、福建［4］、江苏［5］、上海［6］、广东［6－7］、浙江［8－9］、湖北［10］等；其他国家如英国［1］、芬兰［2］、日本 Ariake［11－12］、墨西哥 Mexico［13］、加拿大 Riguad［14］等）的天然黏土做了大量的一维压缩试验。在理论方面，也有一些能够反应天然黏土结构破坏的弹塑性模型，比较典型的有Hong等［11］提出在双对数坐标上的压缩曲线中，应用场地状态线（FSL）来分析结构性黏土一维压缩特性的本构模型，此模型表达式简单、易用；不过其双对数曲线模型与剑桥模型的半对数曲线概念不太一致。Liu等［15］应用扰动状态概念分析了结构性黏土的重塑土样和原状土样孔隙比的差值，从而建立了能够反映一维条件下结构破坏的理论计算方法。另外，刘维正等［16］亦基于扰动状态概念建立了结构性土的本构模型。尽管这些理论方法可以很好的模拟黏土的压缩特性，但由于模型数学表达相对复杂，参数不能直接量取，不能简便地应用于实际工程。为此，本文以中国天然黏土的一维压缩特性为基础，尝试提出一个使用简单且较易扩展扰动状态模型的一维压缩模拟方法。……