郑州典型粉质黏土应力应变及强度特性研究

发布时间：2020-10-15 07:20

　　 粉土尤其是粉质黏土广泛存在于黄河冲积平原,每个地区土质的形成都有其独特的历史,本文选取郑州某地铁站粉质黏土为研究对象,利用GDS三轴仪及实验室自行研制的平面应变仪对郑州典型粉质黏土的应力~应变特性和强度特性进行研究,以期为该地区工程实践提供有益参考。(1)重塑粉质黏土试样经三轴试验所得应力~应变曲线与经平面应变试验所得应力~应变曲线形式有所不同;试样经平面应变试验所得抗剪强度指标较三轴试验偏高。(2)对粉质黏土试样进行常规三轴剪切试验,探究了不同固结及排水条件对试样抗剪强度的影响,以及试样应力~应变特性与试样破坏形态之间的关系。(3)利用GDS三轴仪对试样进行K_0固结剪切试验,探究了K_0值在固结过程中的变化规律,并将K_0固结条件下试样三轴剪切的抗剪强度与等压固结进行对比分析,发现K_0固结三轴不排水剪切与排水剪切各围压下试样的抗剪强度均高于等压固结,采用K_0固结剪切试验所得土的抗剪强度指标更接近工程实际。(4)对试样进行K_0超固结和等压超固结剪切试验(剪切时围压均为100-kPa),探究了不同固结方式及不同固结围压对试样抗剪强度的影响。结果表明无论等压固结还是K_0固结,超固结剪切试验中固结围压对土的不排水抗剪强度影响更为显著。(5)利用三轴仪对试样进行减p、等p和增p应力路径剪切试验,探究了不同应力路径剪切对试样应力~应变特性、强度特性和变形特性的影响以及不同应力路径下试样有效抗剪强度指标的差异。结果表明试样的有效应力强度指标受剪切应力路径影响较小。(6)利用实验室自行研制的平面应变仪对试样进行应力控制固结排水剪切试验,研究了该条件下试样所表现的应力~应变特性和强度特性,分析了其与三轴剪切条件下的差异及该差异产生的原因。
【学位单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU442
【部分图文】：

试验准备 试验土料验土料采用郑州西四环附近某地铁站基坑扰动土，相关物理参数见表 2-1 某地铁站基坑扰动土参数表Tab.2-1 The disturbed soil parameters of a subway station特性 数值天然含水率 w（%） 11.75土粒比重 2.6982液限ωL（%） 30.98塑限ωP（%） 17.55塑性指数 IP13.43液性指数 IL-0.43

图 2-3 制备好的试样Fig.2-3 The prepared specimen和与固结和器置于无水的真空缸内，扣紧真空缸口的真空缸盖充分而紧密地接触。关闭缸盖上的2，启动真空泵开始抽真空。观察缸盖上的气并保持稳定，否则说明缸盖与真空缸之间存少于 1h 的抽气，将阀门 1 连通的软管置于慢注入真空缸，直到水面逐渐淹没装有试样。待透过透明的真空缸盖观察到水中不再有1 使真空缸与外界空气连通，然后继续静止约

图 2-4 抽气饱和设备Fig.2-4 The saturating device试样充分饱和，装样后，在抽气饱和基础上进行水头饱和设定功能，先施加 30kPa 围压，再施加 30kPa 反压，同时当排水阀排水稳定无气泡，且出水流量与进水量相等时可为后续试样固结及剪切做准备。和后，关闭下进水阀，打开上出水阀，按要求施加围压，水阀不再有水滴出则可认为固结完成。设备要利用 GDS 三轴仪和实验室自行研制的平面应变仪开展S 三轴仪
【参考文献】

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本文编号：2841880