广吸力范围内非饱和原状黄土的力学特性
发布时间：2022-01-25 17:45
为了研究广吸力范围内非饱和原状黄土的力学特性,采用轴平移技术和饱和盐溶液蒸汽平衡法控制试样的吸力,对Q3原状黄土进行了一系列控制吸力的常净围压三轴剪切试验,分析了吸力和净围压对原状黄土强度和变形特性的影响。试验结果表明:净围压一定条件下广吸力范围内原状黄土破坏时的偏应力随着吸力的增大而增大;不同吸力条件下原状黄土剪切过程中表现出不同程度的应变硬化或应变软化现象,同时吸力对黄土的剪胀性有明显的影响,且吸力越小或净围压越大,剪胀性越小;原状黄土的强度参数黏聚力随着吸力的增大而明显增大,而内摩擦角在低吸力范围内变化不明显,在高吸力范围内随吸力增大而明显增大。
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
黄土的颗粒级配累积曲线
使用压力板仪和饱和盐溶液蒸汽平衡法，对经过饱和的原状黄土试样施加吸力，可测得其广吸力范围内脱湿时的土水特征曲线，如图2所示。由图2可知，在w–log s平面上土水特征曲线主要由两段直线组成，而吸力大于约350 k Pa段的直线斜率明显小于吸力小于约350 k Pa段的直线斜率。2 三轴试验结果与分析
图3表示了原状试样在不同吸力和净围压下三轴剪切试验过程中的偏应力–应变关系。图3中，为偏应力，为净围压，为试样轴向应变，为试样的体变。对于应变硬化型和应变软化型曲线分别以轴向应变和峰值点对应的偏应力为破坏偏应力qf，由此得到图4所示的不同净围压下破坏偏应力qf随吸力变化的试验结果。从图3中可以看出，同一净围压下，不同吸力原状黄土应力–应变曲线有硬化型或软化型。试样在低吸力下的应力–应变曲线呈现硬化型，当吸力增加到某一值（本文称为临界吸力）时，其应力–应变曲线呈现软化型。临界吸力随着净围压的增大而增大。同一吸力下，应力–应变曲线是否软化与净围压有关，如图3所示。吸力为1.2 MPa和3.29 MPa的试样，低围压（100 k Pa）下，其应力–应变曲线为软化型；中围压（200 k Pa）下，其应力–应变曲线类似理想弹塑型（s=1.2 MPa）或者弱软化型（s=3.29 MPa）；高围压（400 k Pa）下，其应力–应变曲线为硬化型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]广吸力范围内压实红黏土的强度特性[J]. 孙德安,何家浩,高游. 岩土力学. 2017(S2)
[2]干密度和基质吸力对重塑非饱和黄土变形与强度特性的影响[J]. 高登辉,陈正汉,郭楠,朱彦鹏,扈胜霞,姚志华. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
[3]泾阳南塬Q2黄土物理力学特性[J]. 段钊,彭建兵,冷艳秋. 长安大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]加卸载条件下吸力对黄土变形特性影响的试验研究[J]. 郭楠,陈正汉,高登辉,周勇,杨校辉,扈胜霞. 岩土工程学报. 2017(04)
[5]制样方法对非饱和土力学特性的影响[J]. 高游,孙德安. 岩土工程学报. 2016(08)
[6]Q3原状非饱和黄土的水量变化和临界状态特性[J]. 张登飞,陈存礼,李文文,于佃博. 岩土工程学报. 2015(S1)
[7]高吸力下持水曲线的温度效应及其吸附热力学模型[J]. 秦冰,陈正汉,孙发鑫,方祥位,刘月妙,王驹. 岩土工程学报. 2012(10)
[8]基于三轴剪切试验的原状黄土结构性研究[J]. 陈伟,骆亚生,郭靖. 中国农村水利水电. 2012(07)
[9]原状黄土结构性及其定量化参数研究[J]. 邵生俊,周飞飞,龙吉勇. 岩土工程学报. 2004(04)
[10]重塑非饱和黄土的变形、强度、屈服和水量变化特性[J]. 陈正汉. 岩土工程学报. 1999(01)
本文编号：3608972
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
黄土的颗粒级配累积曲线
使用压力板仪和饱和盐溶液蒸汽平衡法，对经过饱和的原状黄土试样施加吸力，可测得其广吸力范围内脱湿时的土水特征曲线，如图2所示。由图2可知，在w–log s平面上土水特征曲线主要由两段直线组成，而吸力大于约350 k Pa段的直线斜率明显小于吸力小于约350 k Pa段的直线斜率。2 三轴试验结果与分析
图3表示了原状试样在不同吸力和净围压下三轴剪切试验过程中的偏应力–应变关系。图3中，为偏应力，为净围压，为试样轴向应变，为试样的体变。对于应变硬化型和应变软化型曲线分别以轴向应变和峰值点对应的偏应力为破坏偏应力qf，由此得到图4所示的不同净围压下破坏偏应力qf随吸力变化的试验结果。从图3中可以看出，同一净围压下，不同吸力原状黄土应力–应变曲线有硬化型或软化型。试样在低吸力下的应力–应变曲线呈现硬化型，当吸力增加到某一值（本文称为临界吸力）时，其应力–应变曲线呈现软化型。临界吸力随着净围压的增大而增大。同一吸力下，应力–应变曲线是否软化与净围压有关，如图3所示。吸力为1.2 MPa和3.29 MPa的试样，低围压（100 k Pa）下，其应力–应变曲线为软化型；中围压（200 k Pa）下，其应力–应变曲线类似理想弹塑型（s=1.2 MPa）或者弱软化型（s=3.29 MPa）；高围压（400 k Pa）下，其应力–应变曲线为硬化型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]广吸力范围内压实红黏土的强度特性[J]. 孙德安,何家浩,高游. 岩土力学. 2017(S2)
[2]干密度和基质吸力对重塑非饱和黄土变形与强度特性的影响[J]. 高登辉,陈正汉,郭楠,朱彦鹏,扈胜霞,姚志华. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
[3]泾阳南塬Q2黄土物理力学特性[J]. 段钊,彭建兵,冷艳秋. 长安大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]加卸载条件下吸力对黄土变形特性影响的试验研究[J]. 郭楠,陈正汉,高登辉,周勇,杨校辉,扈胜霞. 岩土工程学报. 2017(04)
[5]制样方法对非饱和土力学特性的影响[J]. 高游,孙德安. 岩土工程学报. 2016(08)
[6]Q3原状非饱和黄土的水量变化和临界状态特性[J]. 张登飞,陈存礼,李文文,于佃博. 岩土工程学报. 2015(S1)
[7]高吸力下持水曲线的温度效应及其吸附热力学模型[J]. 秦冰,陈正汉,孙发鑫,方祥位,刘月妙,王驹. 岩土工程学报. 2012(10)
[8]基于三轴剪切试验的原状黄土结构性研究[J]. 陈伟,骆亚生,郭靖. 中国农村水利水电. 2012(07)
[9]原状黄土结构性及其定量化参数研究[J]. 邵生俊,周飞飞,龙吉勇. 岩土工程学报. 2004(04)
[10]重塑非饱和黄土的变形、强度、屈服和水量变化特性[J]. 陈正汉. 岩土工程学报. 1999(01)
本文编号：3608972
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3608972.html
