次固結(jié)

學(xué)科：工程地質(zhì)學(xué)

詞目：次固結(jié)

英文：secondary consolidation

釋文：次固結(jié)是飽和粘性土在側(cè)限條件下受壓，主固結(jié)完成后土體積仍隨時(shí)間增長而減小的過程。

前期固結(jié)完成后土體骨架會(huì)被壓密，根據(jù)有效應(yīng)力原理土體顆粒接觸面積增大，骨架間的有效應(yīng)力會(huì)進(jìn)一步增大，骨架受壓縮會(huì)發(fā)生隨時(shí)間變化的變形，此時(shí)的變形可以用流變理論來描述。

次固結(jié)變形也可以理解成土的流變變形，可以通過流變?cè)g的組合來描述此時(shí)土體的變形特征，流變?cè)ǎ赫承泽w、塑性體、彈性體三種，組合方式包括串聯(lián)和并聯(lián)兩種，現(xiàn)有的元件組合模型包括Kelvin模型、Burgers模型、西元模型等，但在此過程中仍然會(huì)有隨孔隙水排出引起的主固結(jié)變形。2100433B

次固結(jié)沉降是指土中孔隙水已經(jīng)消散，有效應(yīng)力增長基本不變之后變形隨時(shí)間緩慢增長所引起的沉降。這種變形既包括剪應(yīng)變，又包括體積變化，并與孔隙水排出無關(guān)，而是取決于土骨架本身的蠕變性質(zhì) 。次固結(jié)沉降、主固結(jié)沉降、瞬時(shí)沉降組成了地基沉降。

蠕變，也稱潛變，是在應(yīng)力作用下固體材料緩慢且永久的變形。巖石在地質(zhì)條件下的蠕變可以產(chǎn)生相當(dāng)大的變形而所需要的應(yīng)力卻不一定很大。蠕變隨時(shí)間的延續(xù)大致分3個(gè)階段：①初始蠕變或過渡蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而增加，但增加的速度逐漸減慢；②穩(wěn)態(tài)蠕變或定常蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而勻速增加，這個(gè)階段較長；③加速蠕變，應(yīng)變隨時(shí)間延續(xù)而加速增加,直達(dá)破裂點(diǎn)。應(yīng)力越大，蠕變的總時(shí)間越短；應(yīng)力越小，蠕變的總時(shí)間越長。但是每種材料都有一個(gè)最小應(yīng)力值，應(yīng)力低于該值時(shí)不論經(jīng)歷多長時(shí)間也不破裂，或者說蠕變時(shí)間無限長，這個(gè)應(yīng)力值稱為該材料的長期強(qiáng)度。巖石的長期強(qiáng)度約為其極限強(qiáng)度的2/3。軟土的力學(xué)特性不同于一般黏性土，具有高含水率、高孔隙比、高壓縮性、低強(qiáng)度和低滲透性等特點(diǎn)，蠕變性是其基本特性之一。土的蠕變特性對(duì)于土體固結(jié)、土坡穩(wěn)定以及地基承載力具有顯著影響 。2100433B

軟粘土也稱軟土，是軟弱粘性土的簡稱。它形成于第四紀(jì)晚期，屬于海相、瀉湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉積物或河流沖積物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地區(qū)。常見的軟弱粘性土是淤泥和淤泥質(zhì)土。軟粘土地基承載力低，強(qiáng)度增長緩慢；加荷后易變形且不均勻；變形速率大且穩(wěn)定時(shí)間長；具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點(diǎn)。常用的地基處理方法有預(yù)壓法、置換法、攪拌法等。軟粘土在荷載作用下的強(qiáng)度會(huì)增長 。飽和軟粘土地基在外荷載作用下隨著孔隙水壓力的消散以及土層的固結(jié)，土的抗剪強(qiáng)度也將會(huì)隨之增長。