哈達山砂土剪切破壞的三軸試驗研究.pdf

1、本文將大連理工大學(xué)環(huán)境土力學(xué)研究室自行研制開發(fā)的三軸試驗土樣變形的數(shù)字圖像測量系統(tǒng)應(yīng)用于土工三軸試驗，克服傳統(tǒng)接觸式變形測量方法的不足，提高了變形測量的精度，為土工三軸試驗提供了全新的、更合理有效的變形測量手段。通過對黑色乳膠膜上白色角點的捕捉識別，得到每時每刻的角點信息，從而整理分析局部與整體的強度和變形特性；再利用有限元分散得到全表面的變形場，進而研究剪切帶的形成、發(fā)展及影響因素等相關(guān)問題。
　　 以哈達山砂土作為試驗土體，

2、充分利用數(shù)字圖像測量技術(shù)的高精度性，研究其強度和變形特性。試驗結(jié)果表明：(1)圍壓是影響砂土強度和變形的一個很重要的外部因素，圍壓越大，達到同一軸向應(yīng)變值時主應(yīng)力差值越大。一般情況下，高圍壓下主應(yīng)力差和軸向應(yīng)變曲線上容易出現(xiàn)峰值點，砂土易表現(xiàn)為應(yīng)變軟化型，低圍壓下應(yīng)力應(yīng)變曲線上沒有明顯的峰值，加載到一定程度后主應(yīng)力差隨軸向應(yīng)變的變化不大，砂土易表現(xiàn)為應(yīng)變穩(wěn)定型。(2)密實度也是影響土強度和變形的一個重要因素，密實度大的砂土其強度相比較大

3、，相同密實度下，中砂較細砂強度大，不易變形。(3)在加載初期，體積應(yīng)變隨時間的關(guān)系曲線上都有一小段斜率變小的階段，然后又逐漸增大，證實了砂土的剪脹.(剪縮)性。(4)由于端部約束作用，試樣中間四層的軸向應(yīng)變和徑向應(yīng)變都較之整體變形大，所以整體主應(yīng)力差較之中間四層主應(yīng)力差大。
　　 以哈達山砂土作為試驗土體，充分利用數(shù)字圖像測量技術(shù)的面場特性，研究三軸試樣剪切帶的形態(tài)、出現(xiàn)剪切帶試樣的應(yīng)力應(yīng)變特性以及剪切帶的形成條件和影響因素。試

4、驗結(jié)果表明：(1)哈達山砂土三軸試樣出現(xiàn)剪切帶的必要條件可能是土樣具有較大的相對密度和相對較高的周圍壓力，相對較高的試樣和不飽和狀態(tài)的試樣比較容易出現(xiàn)剪切帶。(2)在試驗過程中出現(xiàn)剪切帶的土體，其應(yīng)力應(yīng)變曲線上有明顯峰值，剪切帶完全形成后，土體強度趨近于殘余強度。沒有出現(xiàn)剪切帶的土體，其應(yīng)力應(yīng)變曲線變化趨勢很緩慢，沒有峰值出現(xiàn)。如鼓脹塑性變形，其應(yīng)力應(yīng)變曲線一直變化非常緩慢。(3)試驗過程中的剪切速率對剪切帶的形成也是一重要影響因素，從