次固结系数的确定方法

    1.1　次固结系数的确定方法

    许多室内试验和现场测试结果都表明，次固结沉降的大小与时间的关系在半对数纸上接近于直线，发生于主固结完成之后，Buisman（1936）^［3］在此基础上提出了次固结系数C_a的概念，可由土样的e－lgt关系曲线求得：

    

    式中：t₁为主固结达到100％的时间；t₂为需要计算次固结的时间。

    次固结系数是描述土体次固结特性以及计算次固结变形量的重要参数，其大小跟土的种类有关。与压缩指数C_c和回弹指数C_r一样，次固结系数C_a可根据一维固结试验得到。表1是几类典型土的C_a取值范围^［4］。从表中可看出，可塑性大的土或有机土组成的地基，次固结现象显著。

    

    表1　C_a参考值^［4］

    

    白冰对中国地区的一些淤泥及淤泥质土的C_a值作过归纳^［5］。

    

    表2　中国部分地区C_a值^［5］

    

    C_a也可按天然含水量来估计^［4］，计算公式为

    C_a＝0.018W　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）

    式中，W为土的天然含水量，以小数计。Yasuhara K^［6］通过少量资料研究认为，在I_p相同的条件下，C_a也应随试样初始含水量的增加而增大，其变化一般在0.02＜C_a/C_c＜0.04范围内。

    Sekiguchi（根据Nakase^［7］）建立了一个用塑性指数I_p来表达的关系式，即有

    C_a＝0.001 68＋0.000 33I_p　　　　　　　　　　　　　　　　（3）

    白冰^［5］根据其收集到的国内一些资料，给出

    C_a＝0.0004（I_p－6.25）　　　　　　　　　　　　　　　　（4）

    针对上式，白冰解释其物理意义为I_p本质上反映了黏性土的黏滞流动性。I_p越大，土颗粒间的结合水膜越厚，表现为恒定应力作用下，较大I_p的土将有较大的蠕变，故而随塑性指数I_p的增大次固结系数C_a也相应增大。

    此外，次固结系数还可以同主固结系数一样，根据实测沉降推算得到。例如周秋娟^［2］根据某试验堤的实测沉降历时曲线，取平缓的次固结沉降阶段的沉降资料推算得到该处的次固结系数与室内试验的结果吻合。