上浮极限状态下饱和土的浮力模型试验和理论分析

摘要：

饱和黏土中的长期浮力是否需要折减是一个具有争议的问题.为研究饱和黏土中的长期浮力是否小于相同水头高度下的静水压力,通过地基上浮失稳的模型试验,实测了上浮极限状态下(即有效应力约等于0时)饱和砂土和黏土中的浮力折减系数.实验装置由模型槽、土样、凡士林、浮筒、配重及压重设施组成,通过浮筒上浮瞬间的受力平衡得到失稳时的实际上浮力.实验测得饱和砂土中的浮力折减系数为1,饱和高岭土和饱和蒙脱石中的浮力折减系数分别为0.973±0.024和0.959±0.016.试验结果表明上浮极限状态下,饱和土中的浮力与纯水中的浮力差别很小.即便在高塑性黏土中,模型基础失稳时受到的上浮力与纯水中的浮力相比,仅折减了不到5％.基于饱和土有效应力原理的分析表明,上浮极限状态下的浮力折减系数与土样固结前的Skempton B值互为倒数.大量实测数据并未发现饱和黏土的Skempton B值明显大于1,故饱和黏土的浮力折减系数也不可能显著小于1.本文模型试验和理论分析表明,在地基抗浮承载力验算时,饱和黏土中的长期浮力不宜进行显著折减.

关键词：饱和土、浮力、折减系数、模型试验、Skempton B值、孔隙水压力

所属期刊栏目：46

分类号：TU411.93(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目资助41672264;中国博士后科学基金资助2018M640488

在线出版日期：2019-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：90-96