濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)性與增濕變形試驗研究.pdf

1、黃土是一種大孔隙、低濕度、高粉粒含量的特殊土，具有顯著的結(jié)構(gòu)性。它遇水后表現(xiàn)為濕陷變形發(fā)展和抗剪強度降低。針對黃土的結(jié)構(gòu)性問題，依據(jù)原狀黃土、重塑黃土和飽和黃土的應(yīng)力應(yīng)變特性、屈服破壞特性及其與結(jié)構(gòu)性之間的關(guān)系，應(yīng)用包含浸水靈敏度和擾動靈敏度的綜合結(jié)構(gòu)勢定量分析方法，分析了濕-壓-剪作用下黃土的結(jié)構(gòu)性演化規(guī)律。同時，對于黃土的增濕變形研究，從非飽和土力學(xué)研究角度，考慮土骨架中水分運移對其力學(xué)特性的改變，通過等效固結(jié)分析方法，分析了逐級增

2、濕固結(jié)過程中等效骨架相應(yīng)力、等效流體相壓力規(guī)律，研究增濕等效固結(jié)分析方法。取得了如下研究成果：
　　1、依據(jù)原狀黃土、重塑黃土和飽和原狀黃土等向壓縮固結(jié)體變規(guī)律，通過三軸壓縮試驗，得到了不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)土的剪應(yīng)力、剪應(yīng)變和包含固結(jié)體變的體應(yīng)變關(guān)系曲線，分析了不同濕度黃土的應(yīng)力結(jié)構(gòu)性參數(shù)與體應(yīng)變、剪應(yīng)變之間的關(guān)系。
　　2、通過不同含水率黃土不同固結(jié)圍壓下結(jié)構(gòu)性參數(shù)隨剪應(yīng)變、體應(yīng)變的變化關(guān)系，統(tǒng)一分析不同含水率、不同固結(jié)圍壓下土的

3、應(yīng)力結(jié)構(gòu)性參數(shù)隨體應(yīng)變的發(fā)展。應(yīng)力結(jié)構(gòu)性參數(shù)隨體應(yīng)變的變化曲線分布在一個帶內(nèi)，且呈單調(diào)衰減的變化規(guī)律。
　　3、應(yīng)用體積應(yīng)變和剪切應(yīng)變平方之和開方定義的綜合應(yīng)變，分析了應(yīng)力結(jié)構(gòu)性參數(shù)與綜合應(yīng)變之間的關(guān)系。不同含水率、不同固結(jié)圍壓下土的結(jié)構(gòu)性參數(shù)隨綜合應(yīng)變的變化曲線也分布在一個帶內(nèi)，近似且呈單調(diào)衰減的變化規(guī)律。
　　4、低含水量、低固結(jié)圍壓條件下原狀結(jié)構(gòu)性土形成剪切帶后剪脹比較突出，體縮應(yīng)變發(fā)展較小，結(jié)構(gòu)性參數(shù)趨于穩(wěn)定值。

4、r>　　5、同一含水量黃土的破壞剪應(yīng)力和球應(yīng)力的關(guān)系曲線呈線性變化；不同含水率黃土的強度線近似呈一簇平行線，隨含水量的增大，黃土的強度逐漸減小。不同含水率原狀黃土和重塑黃土強度破壞時的e-ln qf和e-ln pf均近似呈線性關(guān)系。破壞剪應(yīng)力和應(yīng)力結(jié)構(gòu)性參數(shù)比值與固結(jié)圍壓的關(guān)系曲線為一條通過原點的直線，表明結(jié)構(gòu)性參數(shù)歸一后的強度線與正常固結(jié)土的臨界狀態(tài)線趨于一致。
　　6、初始含水量一定時，不同壓縮應(yīng)力下增濕，體變發(fā)展增速隨增濕壓

5、力的增大而增大，至含水量達(dá)到飽和時體變達(dá)到最大值。一定壓縮應(yīng)力下增濕時，增濕濕陷變形段增濕體應(yīng)變劇增，且初始含水量越小增濕體應(yīng)變越大；待變形穩(wěn)定后增加下級壓力表現(xiàn)為固結(jié)壓密，增濕體應(yīng)變增長變緩。
　　7、初始含水量較低時，增濕使得土的結(jié)構(gòu)損傷表現(xiàn)得非常明顯。隨著含水量的增大，結(jié)構(gòu)屈服壓力曲線規(guī)律趨勢一致，且趨于某一固定值，表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)損傷破壞趨于完成。增濕的初始含水量越小，增濕作用對于基質(zhì)吸力的影響越大。豎向應(yīng)力越大，增濕的作用效果