高放廢物地質庫緩沖材料在高溫高壓下的變形強度特性研究.pdf

1、本文以高廟子膨潤土(GMZ001)及其含砂混合料為對象，以改進的溫控土工三軸儀和高精度溫控箱為主要工具，對其在不同干密度、含砂率、含水率、溫度、圍壓下的三軸抗剪強度、變形特性以及非線性參數(shù)進行了深入系統(tǒng)的試驗研究和理論分析，主要研究結果如下:
　　(1)在抗剪強度方面，隨著含水率升高，試樣抗剪強度急劇下降，內摩擦角和粘聚力也會顯著下降，而圍壓的升高則會使試樣抗剪強度提高;在干密度較低的情況下，試樣抗剪強度隨著溫度的升高而升高，而在

2、干密度較高的情況下，試樣抗剪強度隨著溫度的升高而降低。
　　(2)體應變方面，隨著溫度升高，試樣的剪縮現(xiàn)象越來越不明顯，有些甚至出現(xiàn)了剪脹;圍壓越大，隨著軸向應變增加，試樣的剪縮現(xiàn)象越明顯;純膨潤土在低圍壓條件下，含水率變化對試樣體積變化的影響不明顯，而在高圍壓條件下，隨著含水率的增加，試樣體應變總體上呈現(xiàn)不斷減少的趨勢;膨潤土-砂混合料試樣的體應變隨著含水率的升高不斷減小，且在圍壓較低的情況下，隨著含砂率升高，試樣的體應變不斷增

3、加，而在圍壓較高的情況下，這種變化卻并不明顯
　　(3)強度參數(shù)方面，通過對試驗中所得的81個純膨潤土試樣和96個膨潤土-砂混合料的粘聚力和內摩擦角分別進行擬合，分別得到純膨潤土和膨潤土-砂混合料在不同干密度（限于1.4 g/cm3、1.6 g/cm3和1.8 g/cm3）、不同含水率（5％到25％）、不同含砂率（0％到45％）以及不同溫度(20℃到80℃)條件下，粘聚力c和內摩擦角ψ的擬合公式。在干密度較低的條件下（限于1.4

4、g/cm3、1.6 g/cm3），隨著溫度升高，試樣粘聚力c是不斷增加的，而在干密度較高的條件下，（限于1.8 g/cm3），隨著溫度升高其粘聚力c是不斷減小的。隨著含水率的升高，粘聚力c和內摩擦角ψ也是不斷減小的，溫度對內摩擦角ψ幾乎沒有影響。
　　(4)非線性變形參數(shù)方面，在干密度1.4 g/cm3和干密度1.6 g/cm3的情況下，隨著溫度的升高，試樣的初始楊氏模量大致都是不斷增加的;在干密度1.8 g/cm3的情況下則剛好