论文摘要
摘要：天然花岗岩残积土是由特定的地理、气候以及地质环境等多种因素共同作用所形成的产物,因此具有特殊的成分和结构特征,属于区域性特殊土。花岗岩残积土的力学性质受水的影响很大,花岗岩残积土地基的承载力在浸水饱和后会迅速降低,具有临空面的花岗岩残积土在浸水条件下会因软化崩解而坍塌。此外,因其成因所具有的特殊结构性也直接影响着花岗岩残积土的工程力学性质。福州地区花岗岩残积土层分布十分广泛,近年来,随着福州地区经济的高速发展,在花岗岩残积土地基上新建的建筑物规模也越来越大,在花岗岩残积土层中进行基坑开挖或者是进行桩基施工的工程也越来越多,因此,对福州地区花岗岩残积土的研究有待进一步加深。Duncan-Chang模型能够体现土体变形的主要规律,可以通过常规三轴试验求出模型中所含有的各项参数,相对于其他的本构模型来说,Duncan-Chang模型公式简单,便于计算,因而该模型被广泛地应用于工程实践当中。但是,Duncan-Chang模型是在重塑土的基础上提出的,当其用于天然结构性土时计算得出的结果可能会与实际情况存在较大差异。然而,目前针对土的结构性方面的研究尚未成熟,建立一个全新的结构性模型存在着一定的困难。本文首先介绍了Duncan-Chang模型的国内外研究现状,通过福州地区花岗岩残积土的原状土样的基本物理性质试验,以及花岗岩残积土原状土试样和不同含水率重塑土试样的一系列常规固结排水三轴试验,得到相应的应力～应变关系曲线。通过对不同含水率条件下重塑土试样的固结排水三轴试验结果进行计算分析,得出花岗岩残积土的Duncan-Chang模型参数随含水率变化的规律：粘聚力c和内摩擦角φ、初始变形模量Ei及参数K均随着含水率的增大而不断减小,参数n、Rf随着含水率的增大而不断增大。针对Duncan-Chang模型没有考虑结构性对土的强度和变形的影响,结合损伤概念对模型进行结构性修正,并以原状花岗岩残积土试样的三轴固结排水试验结果为基础,利用MATLAB对修正模型和原Duncan-Chang模型进行拟合分析,验证了修正模型的合理性。