原状Q_3黄土湿陷特性的CT_三轴试验

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CT扫描技术在我国土工试验中的应用研究进展

CT扫描技术在我国土工试验中的应用研究进展王艳丽;程展林【摘要】介绍岩土CT可视化系统的特点,总结CT扫描技术在土工试验中的应用情况,包括黄土、冻土、膨胀土、粗粒土等土体的初始结构观测与结构性演化方面的研究进展,指出开发定量的计算机图像分析系统,通过CT细观结构图像来建立土体数值模型和开发研制动态试验CT扫描设备是今后应予以深入关注的研究方向.【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2015(037)0z1【总页数】5页(P35-39)【关键词】CT技术;土工试验;结构演化;动态试验【作者】王艳丽;程展林【作者单位】长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TU411.92土是由岩石经过风化后产生的松散物集合体,土体的宏观工程性质受微细结构状态和变化规律影响。

土体微细结构的多样性和易变性决定了土体工程性质在宏观上的非连续性、不均匀性、各向异性和非确定性[1]。

土体微细结构的变化规律及其对宏观力学行为影响的研究是近年来岩土学术界和工程界的前沿课题,也是未来岩土工程研究的发展趋势[2]。

土工试验是认识土体材料特性和揭示土工问题的重要手段,传统的土工试验是建立在材料均质假设基础上的宏观应力和应变的测试。

近年来许多学者开始重视土体的微细观力学行为,认识到宏观的变形破坏由微细结构变形的累积扩展而成,掌握微细结构变形破坏的规律可以为岩土工程出现的问题给出更科学的解释。

土体微细结构研究的试验方法有多种,如压汞法、气体吸附法、X射线分析法、扫描电镜法、计算机断面成像技术(CT技术)等。

其中CT技术因具有无损、动态、定量检测且分层识别材料内部组成与结构信息、高分辨率数字图像显示等优点而倍受国内外工程领域及学术界的重视。

近年来,CT技术在材料的无损检测和内部结构及结构性演化方面取得了长足的进展,研究对象包括岩石、混凝土、沥青、水泥、煤炭、黄土、膨胀土、冻土、粗粒土、红黏土、根植土和加筋土等,研究方向涉及材料的细观结构分析、物质的迁移和利用CT图像建立岩土材料数值模型等方面。

三轴剪切条件下黄土结构特征变化细观试验

维普资讯
第２６卷
第１期
西
安科
技
大
学学报
Ｖｏ＿６Ｎｏ１ｌ２．
Ｍａ．２０ｒ０６
２Ｏ年ＸＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＴＹＣＩＩＯＦＳＥＮＣＡＮＤＴＥＥＣＨＮＯＬＸ￣（Ｙ
Ｍｉｒｓｏｃｅｐｒｍｅｎｄｒｔｉｘａｅｔｃｎｄｔｏｓｃｏｃｐｉｘｅｉｎｔｕｅｒａｉｌｔｓｏｉｉｎ
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土结构破坏全过程的细观损伤扩展规律的实时ＣＴ检测试验。通过试验，到了在荷载作用下得
兰黄土、离石黄土土体中孔隙被压密各个阶段清晰的ＣＴ照片及土样剪切过程中各阶段的口、数
据。并且对试验得到的ＣＴ数，Ｔ图像等试验结果进行了分析，到了原状黄土土体孔隙变化特性及Ｃ得原状黄土的土体损伤扩展的初步规律。关键词：土；Ｔ；伤；黄Ｃ损细观结构中图分类号：Ｕ４１３Ｔ１．文献标识码：Ａ

黄土失陷实验报告

一、实验目的1. 了解黄土失陷的成因及影响因素。

2. 掌握黄土失陷的实验方法及步骤。

3. 分析黄土失陷实验结果，为实际工程提供参考。

二、实验背景黄土是一种特有的土壤类型，广泛分布于我国北方地区。

由于黄土具有较大的孔隙度、较轻的密度和较高的压缩性，容易发生失陷现象。

黄土失陷不仅会影响建筑物的稳定性，还会对道路、桥梁等基础设施造成破坏。

因此，研究黄土失陷现象具有重要意义。

三、实验材料与方法1. 实验材料：黄土、实验仪器（如实验箱、称重设备、测量工具等）。

2. 实验方法：（1）实验箱准备：将实验箱清洗干净，并在箱底铺设一层塑料薄膜，防止黄土流失。

（2）黄土准备：将采集的黄土样品进行风干、过筛，以去除杂质和有机物。

（3）实验步骤：①称取一定质量的黄土，放入实验箱中，使黄土厚度约为10cm。

②将实验箱放入实验装置中，调整实验装置至所需压力。

③启动实验装置，使黄土受到一定压力，观察并记录黄土失陷情况。

④记录实验数据，包括失陷深度、失陷速度等。

⑤重复实验，分析实验结果。

四、实验结果与分析1. 实验结果（1）失陷深度：在实验压力作用下，黄土失陷深度随时间推移逐渐增大。

（2）失陷速度：实验初期，失陷速度较快；随着时间推移，失陷速度逐渐减慢。

2. 结果分析（1）黄土失陷与压力关系：实验结果表明，黄土失陷与压力呈正相关关系。

随着压力增大，黄土失陷程度加剧。

（2）黄土失陷与时间关系：实验结果表明，黄土失陷速度随时间推移逐渐减慢。

这可能与黄土颗粒间的相互作用和土体结构的调整有关。

（3）黄土失陷与土体性质关系：实验结果表明，黄土失陷程度与土体性质密切相关。

不同性质的黄土，其失陷程度存在差异。

五、结论1. 黄土失陷与压力、时间、土体性质等因素密切相关。

2. 实验结果表明，黄土失陷程度随压力增大而加剧，随时间推移逐渐减慢。

3. 本实验为实际工程提供了黄土失陷实验方法及参考数据，有助于预防和治理黄土失陷现象。

六、建议1. 在实际工程中，应充分了解黄土的性质，合理设计施工方案，以降低黄土失陷风险。

浅谈土的静三轴试验

浅谈土的静三轴试验摘要: 三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。

与直剪试验相比，三轴剪节试验有以下优点：1、能控制试验过程中试样的排水条件；2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力；3、试样内应力分布均匀。

三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。

根据试验过程中排水条件的不同，将三轴试验分为不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU）和固结排水剪（CD）等三种类型。

关键词：土工试验静三轴Abstract: the triaxial compression test is considered determination of soil shear strength of a more perfect method. Compared with direct shear tests, three axis shear test has the following advantages section: 1, can control test sample in the process of drainage condition; 2, energy test sample in the process of drainage consolidation and pore water stress; 3, the internal stress distribution is uniform.Triaxial compression test can get different conditions of soil shear strength parameters and distortion parameters. According to the test in the process of the drainage condition of different, will triaxial test as consolidated undrained cut (UU), consolidated undrained cut (CU) and consolidation drainage cut (CD), three types.Keywords: soil test, static three axis1. 引言土的强度指标是确定土的承载能力的一个重要指标,因此,准确测定土的抗剪强度指标,对于建筑工程的设计和施工有着很大的意义。

黄土湿陷性介绍ppt课件

外在因素——水的浸润和压力作用
当黄土受税浸湿时，结合水膜增厚楔入颗粒之间，于是，结合水连接消失，盐类溶于水中，骨架强度随着降低，土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力共同作用下，其结构迅速破坏，土粒向大孔滑移，粒间空隙减小，从而导致大量的附加沉陷。这就是黄土湿陷现象的内在原因。
1.1湿陷性黄土的特征
黄土是第四纪干旱和半干旱气候条件下形成的一种特殊沉积物。颜色多呈黄色、淡灰黄色或褐黄色；颗粒组成以粉土粒（其中尤以粉土粒，粒径为 0.05~0.01㎜）为主，约占60%~70%，粒度大小较均匀，黏粒含量较少，一般仅占10%~20%；含碳酸盐、硫酸盐及少量易容盐；含水量小，一般仅8%~20%；孔隙比大，一般在1.0左右，且具有肉眼可见的大孔隙；具有垂直节理，常呈现直立的天然边坡。
2.黄土湿陷性的形成及影响因素
2.1黄土湿陷性的形成原因
内在因素——黄土的结构特征及物质组成外在因素——水的浸润和压力作用
内在因素——黄土的结构特征及物质组成
黄土的结构是在形成黄土的整个历史过程中造成的，干旱和半干旱的气候是黄土形成的必要条件。季节性的短期降雨把松散的粉粒黏聚起来，而长期的干旱气候又使土中水分不断蒸发，于是，少量的水分连同溶于其中的盐类便集中在粗粉粒的接触点处。可溶盐类逐渐浓缩沉淀而成为胶结物。随着含水量的减少土粒彼此靠近，颗粒间的分子引力以及结合水和毛细水的连结力也逐渐加大，这些因素都增加了土粒之间抵抗滑移的能力，阻止了土体的自重压密，形成了以粗粉粒为主体骨架的多孔隙及大孔隙结构。
建筑场地或地基的湿陷类型，应按试坑浸水试验实测自重湿陷量或按室内压缩试验累积的计算自重湿陷量判定当实测或计算自重湿陷量小于或等于7cm时，定为非自重湿陷性黄土场地当实测或计算自重湿陷量大于7cm时，定为自重湿陷性黄土场地

1、土的力学性质试验(固结试验、直剪试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、砂层的振动液化试验)

土的力学性质试验（固结试验、直剪试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、砂层的振动液化试验）（一）固结试验1、试验目的本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的单位沉降量、压缩系数Av、压缩指数Cc、回弹指数Cs 、压缩模量Es 、固结系数Cv 及原状土的先期固结压力等。

测定项目视工程需要而定。

2、适用范围本试验适用于饱和的黏质土或无黏性土，最大粒径60mm。

当试样为非饱和土时，可按此作压缩试验。

3、引用标准及主要质量指标检测方法标准SL 237、SD 128、GB 50021、GB / T 50123、SD 191、SL 110、GB 4935、SL 114、GB / T 154064、试验条件、成果整理与计算和参数选取（1）成果整理与计算。

参见有关章节的固结试验部分。

（2）试验条件与参数选取。

当采用压缩模量进行沉降计算时，固结试验施加的最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和，试验成果可用 e –p 曲线的形式整理。

压缩系数和压缩模量的计算应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段；当考虑深基坑开挖卸荷和再加荷影响时，应进行回弹试验，其压力的施加应模拟实际的加、卸荷状态。

当考虑土的应力史进行沉降计算时，试验成果应按 e –lgp 曲线整理，确定先期固结压力并计算压缩指数和回弹指数。

施加的最大压力应满足绘制完整的e – lgp 曲线。

为计算回弹指数，应在估计的先期固结压力之后，进行一次卸荷回弹；再继续加荷，直至完成预定的最后一级压力。

当需进行沉降历时关系分析时，应选取部分土试样在土的有效压力与附加压力之和的压力下，作详细的固结历时记录，并计算固结系数。

对厚层高压缩性软土上的一级建筑物，宜取一定数量的土试样测定次固结系数，用以计算次固结沉降及其历时关系。

（二）直剪试验1、试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。

黄土湿陷试验步骤

黄土湿陷试验步骤1.将一个切好的原状土样的环刀外壁涂一薄层凡士林，然后将刀口向下放入护环内。

2.将底盘放入容器内，底盘上放透水石，借助提环螺丝将护环放入容器中，土样上面覆透水石，然后放下加压导环和传压活塞，使各部密切接触，保持平衡。

3.将加压容器置于加压框架正中，密合传压活塞及横梁，预加1kPa的压力，使固结仪各部密切接触，装好百分表，并调整读数至零。

4.去掉预加荷载，立即加上第一级荷载50kPa，在加上砝码的同时开动秒表，按下述时间读百分表读数：10min、20min、30min，以后每1h读数一次，直至达到稳定沉降为止。

然后加第二级荷载，沉降稳定的标准是每小时变形量不超过0.01mm。

5.第二级荷载为100kPa，以后顺次为150kPa、200kPa。

荷载加上后，按规程规定的时间记录百分表读数至稳定沉降为止。

6.在200kPa压力下，达到稳定沉降后，自试样顶面加水，按规程规定的时间间隔记录百分表读数至再度达稳定沉降。

然后继续按50kPa的加压间隔加压力至400kPa。

7.记读最后一级荷载上达到假定沉降后的百分表读数，拆除仪器，取下试样，测定其含水量和干密度。

8.如须测定大孔隙比与压力的关系，从同一土切取的另外两个性质相同土样，测定其密度和含水量，并按上述步骤安装仪器和进行试验。

但第一个试样在整个过程应保持其天然含水量，为此，需用湿棉花覆盖在传压活塞周围。

第二个试样在50kPa 压力达到稳定沉降后，自试样顶面加水。

9.为求实际压力下的大孔隙比及相对下沉系数，可按规程步骤进行试验，并在中荷至计算压力下浸水，求其在该荷载下的大孔隙比及相对下沉系数，或在不同荷载进行试验，求大孔隙比及相对下沉系数的实际最大值。

10.试验完毕，放掉容器的积水，拆除仪器，取出土样。

在试验中心处取土测定其含水量。

黄土的三轴剪切吸力变化特性与结构性的分析

配制５种不同含水率的原状样，分别是１０％、１５％、１９．６％、２６％、饱和样．对含水率低于天然含水率的土样采用自然风干法制备，达到目标含水率后，将其放入养护缸中养护数天，待试样内部水分均匀后即可进行试验．对含水率大于天然含水率的土样制备采用水膜转移法．用滴定管将所需加入的水量均匀缓慢的滴入试样表面，然后在保湿缸中养护数天，让水分均匀分布于试样内部．饱和样采用抽气饱和法制备．将原状土碾碎过０．５ｍｍ筛，控制干密度和含水率，用压样器分层压实制备成重塑样．制好后的试样在保湿缸中静置２４ｈ后，即可进行试验．试验所用仪器为应变控制式非饱和土三轴仪（江苏溧阳永昌工程试验仪器厂，ＦＳＹ３０型）．试验前，检查陶土板饱和度，并确定陶土板传压的滞后时间（经试验陶土板在加压阶段滞后时间约为１ｍｉｎ左右）．安
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第１期
蔡东艳，等：黄土的三轴剪切吸力变化特性与结构性的分析
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初始吸力稳定后，压力室中注水，加压固结，固结时排气不排水．固结围压分别取５０ｋＰａ、１００ｋＰａ、２００ｋＰａ、３００ｋＰａ．围压分级施加，每级压力５０ｋＰａ，每级压力下体积变形稳定后施加下一级压力．在围压下固结稳定后，关闭排气排水阀门，直至孔隙水压力和孔隙气压力稳定为止，然后开始剪切．剪
黄土是一种典型的结构性土．人们从细观考察黄土的结构虽然对认识其成因及结构性具有一定的作用，但是，由于不能定量反映黄土结构的力学效应，使其在土的变形和强度分析中难以应用．也就是说，不能综合表征黄土结构性在排列和胶结两方面的指标，定量地引入本构关系的研究ｕＪ．近年来，人们从损

土的三轴压缩实验报告

土的三轴压缩实验报告引言土的三轴压缩实验是土力学研究中的基础实验之一，通过对土样进行不同加载条件下的三轴试验，可以获得土体的力学性质参数，为土的工程应用提供依据。

本实验报告将详细介绍实验的目的、原理、方法、结果和结论。

实验目的1.了解土的三轴压缩实验的基本原理和方法；2.熟悉土的应力-应变关系；3.研究土的随应力变化的变形特性。

实验原理1. 应力与应变在土体内部，受到的外力作用会导致土体发生应力和应变。

应力是单位面积上的力，一般用σ表示，单位为kPa。

应变是土体体积、形状或者密实程度的变化，一般用ε表示，没有单位。

2. 应力路径应力路径是指在三轴试验中，施加应力的变化轨迹。

常见的应力路径有p-q路径、p’-q路径等。

不同的应力路径会导致土体的变形特性产生差异。

3. 应力状态与强度土体在不同的应力状态下，会表现出不同的强度特性。

常见的土体强度参数有极限强度和摩擦角等。

4. 孔隙水压力土体中的水分存在于孔隙中，当施加外部应力时，孔隙水会受到压缩。

孔隙水压力能够影响土体的强度和变形性质。

实验方法1. 样品制备根据实验要求，制备土样。

首先将土样清洗干净，去除其中的杂质。

然后根据实验需要确定土样的尺寸和形状，并按照相应的规定进行模具的设计和制作。

最后将土样放入模具中。

2. 实验仪器设备准备准备好三轴试验的仪器设备，包括三轴仪、荷载框架、应变计、应力传感器等。

3. 实验流程1.将土样装在三轴仪中，并施加初次重量以使土样与模具底部接触；2.根据实验要求设定应力路径和加载方式，调整荷载框架，施加有效应力和孔水压力；3.记录试验过程中的应力和应变数据，并随时监测土样的变形情况；4.根据实验要求，不断调整应力路径，使土样遵循预设的应力路径；5.继续记录应力和应变数据，直至达到预设的终止条件。

4. 实验数据处理根据实验记录的应力和应变数据，计算得到土样的应力-应变曲线和其他相关参数。

进行数据分析，得出实验结果。

结果与分析经过实验测定，得到了土样在不同应力条件下的应变数据。

有关土的静三轴试验分析

有关土的静三轴试验分析摘要：测定土体的抗剪强度方法有较多，其中，三轴压缩试验被公认为是相对较为有效和完善的方法。

同普通的直剪试验相比，三轴压缩试验有很多的优点,一方面可对试验过程中试样的排水条件进行有效的控制；另一方面能够测试土样固结和排水过程中的孔隙水压力，同时还具有土体试样内应力分布均匀的优点。

通过工程实际经验和大量数据总结，可以看出三轴压缩试验可以实现不同条件下土的抗剪强度指标以及变形参数的测定。

文章通过分析和研究土的静三轴压缩试验，并根据在试验过程中排水条件的差异和实际需要，将静三轴试验主要分为了固结排水剪（CU）、不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU）这三种类型。

关键词：土；静三轴；试验；分析Pick to: determine the shearing strength of soil method has more, among them, the triaxial compression test is considered to be relatively effective and perfect method. With ordinary direct shear tests than triaxial compression test has a lot of advantages, on the one hand, but of the test process of the drainage condition of the effective control; On the other hand can test the soil sample and drainage consolidation in the process of pore water pressure, and the soil sample also has the advantages of internal stress distribution uniformity. Through the practical engineering experience and a large number of summary data, we can see that the triaxial compression test can realize the different conditions of soil shear strength parameters and deformation of the parameters were determined. In this paper, through analysis and research of the static soil triaxial compression test, and according to the test process in drainage condition, and the difference of the actual need, will the static triaxial test are divided into the drainage consolidation (CU), don’t cut the consolidated undrained cut (UU), consolidated undrained cut (CU), the three types.Key words: soil; Static three axis; Test; analysis土的承载能力的测定主要依赖于土的强度指标，因此在工程实际建设中，土的抗剪强度指标的正确测量对工程的施工与设计，都有着重大的意义。

固化黄土力学特性三轴试验研究刘

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土固化中,并探讨了这些固化剂对黄土的强度、渗透
２．
１围压对固化黄土力学特性的影响
图１给出了掺量３％和５％ ,
７d 龄期的试样在
等 [２５]先后从宏观与微观的层面入手,探讨了木质素
很明显,不同围压下固化土的应力应变曲线呈现应
对黄土的固化作用. 值得注意的是,上述研究中土
１１６０．
DOI:
１０．
２００００/
１０００
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０８４４．
２０２２１０２７００５
LIU Zhongyu,
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基于CD三轴试验的非饱和黄土吸应力强度参数确定

基于CD三轴试验的非饱和黄土吸应力强度参数确定张新婷;李同录;邢鲜丽;李萍【摘要】非饱和土强度参数的确定是其能够用于工程实际的关键.目前公认的非饱和土强度理论有Bishop的单变量理论、Fredlund的双变量理论以及LuNing的吸应力强度理论.其中吸应力强度理论基于吸应力特征曲线,可直接由常规三轴试验得出,回避了测定基质吸力的问题,便于在工程实际中推广.本文通过不同含水率的三轴CD试验,测得陕西泾阳原状Q2(L5)黄土的有效强度参数.结果表明,该黄土不同含水率的有效内摩擦角基本接近;有效黏聚力随含水率的增大呈指数递减,当含水率超过塑限时,黏聚力趋于定值.根据有效黏聚力和吸应力的关系,可以获得吸应力和含水率的关系,即吸应力特征曲线,并通过拟合得出吸应力函数,以及非饱和土强度表达式.%The study on strength theory of unsaturated soil and the determination of related parameters are the core of the research in unsaturated soil mechanics.At present,Bishop's single-variable strength theory,Fredlund's double-variables strength theory,and Lu Ning's suction stress strength theory are generally accepted.Lu Ning introduced the concept of suction stress and the suction stress characteristic curve (the relationship between the suction stress and the volumetric water content).This theory avoids the determination of matric suction and it is convenient for widely promotion in engineering practice.This paper tests the effective strength parameters based on the conventional triaxial CD test with different water contents.Results show that the effective internal friction angles with different water contents are basically same.The effective cohesion increases with the water content.When the watercontent increases to the plastic water content,the cohesion reaches a constant value.According to the relationship between effective cohesion and the stress suction,suction stress characteristic curve can be obtained and then fit the stress suction function.The function can explain unsaturated strength combined with the effective internal friction angle and saturated effective cohesion.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2017(025)001【总页数】7页(P36-42)【关键词】非饱和黄土;有效强度参数;吸应力;吸应力特征曲线【作者】张新婷;李同录;邢鲜丽;李萍【作者单位】长安大学,地质工程与测绘学院西安 710054;长安大学,地质工程与测绘学院西安 710054;中国地质调查局西安地质调查中心,国土资源部黄土地质灾害重点试验室西安 710054;太原理工大学矿业工程学院太原 030024;长安大学,地质工程与测绘学院西安 710054;中国地质调查局西安地质调查中心,国土资源部黄土地质灾害重点试验室西安 710054【正文语种】中文【中图分类】P642.3非饱和土理论是现代土力学的重要研究领域，其中强度理论是该领域研究的核心问题。

黄土湿化特性的三轴试验研究

随应力水平的增加而减小，向变形随应力水平的增大轴而增大；在同一应力水平下，体积变形与轴向变形均随平均主应力的增大而减小；４（）湿化不仅降低了黄土的强度，降低了黄土达到破坏时的应变。也
ＣｅｇｕＳｃｕｎ６０６Ｃｉａｈｎｄ，ｉｈａ１０５，ｈｎ）
ＡｂｓｒｃＲｅｅｒｈｒｓｓ：Ｂｙｓｎｇｒａｉｔｓ，ｔｓａｅｅｅｒｈｓｈｔｅｓ— ｔａｎｅａｉｎｈｐ，ｓｅｇｈｔａｔ：ｓａｃｐｕｐｏｅｕｉｔｉｘａｅｔｈｉｐｐｒｒｓａｃｅｔｅｒｓｌｒｉｒｌｔｓｉｏｒｔｎｔｐｏｅｙｏｏｓｕｏｗｅｔｇ，ｓｒｎｔｈａｔｒｓｉｓａｄｉｆｕｎｅｆｃｏｓｒｐｒｆｌｅｓｄｅｔｔｎｔｉｔｅｇｈｃａｃｅｔｃｎｎｅｃａｔｒ．ｒｉｌＲｅｅｒｈｅｈｏｓ：ｓｄｏｈｅｔｎｄｒｉｏｒｐｉｏｓｌｄｔｎａｒａｉｈａ，ｈｔｎｒｐｒｉｓｏｏｓｒｓａｃｍｔｄＢａｅｎｔｅｔｓｓｕｅｓｔｏｃｃｎｏｉａｉｎｄｔｉｘａｓｅｒｔｅｗｅｔｇｐｏｅｔｆｌｓａｅｏｌｉｅｅｏｔｉｅｂａｎｄ．ＲｅｅｒｈｅｕｔＴｈｔａｎ—ｔｍｅｒｌｔｏｓｉｓａｃｒｓｌｓ：ｅｓｉｒｉｅａｉｎｈｐ，ｔｅｉｆｕｎｅｆｉｉａｉｔｒｏｔｎｎｒｅｉｙｕｄｒｉｏｏｃｈｎｅｃｓｏｎｔｌｍｏｓｕｅｃｎｅｔａｄｄｙｄｎｓｔｎｅｓｔｐｉｌｉｒ

考虑细观结构变化的原状Q3黄土变形和强度特性

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ｌｍｂｗｈｃｒｏｐｉｅｆｔｓ —ｔｃｕａｒｍｅｅｓｅｔｂｌｓｄ．ｏｉｈａｅｃｍｒｓｄｏｈｅｍｅｏｓｒｔｒｌｐａａｔｒｉｓａｉｈｅｕ
ＫｙｏｄｕｓｔｒｔｄｏｉｉｌＱｏｓ；Ｔ—ｔａｉｓｗｔｕｌａｉｇｃｎｉｉｇｐｅｓｒ；ｓ—ｔｃｒｌａａｔｒｅｗｒｓｎａｕａｒｎ３ｌｅｓＣｅｇａｒｘａｔｔｉｎｏｄｏｆｎｒｓｕｅｍｅｏｓｔａｐｒｅ；ｉｌｅｈｎｎｕｒｕｍｅ
关键词非饱和原状Ｑ黄土；Ｔ一三轴侧向卸荷试验；Ｃ细观结构参数；力一应变关应
系；度公式强
中图分类号：ｕ４１Ｔ１
文献标志码：Ａ
Ｓｒｓ— ｒｉｅｔｎｈｐａｄＳｒｎｔＦｒｕａｏｎａｒｔｄＯｉｉａＱｏｓｗｔｅｏｓｕｔｒｌａａｔｔｓｓａＲｌｉｓｉｎｔｇｈｏｍｌｆｓｔａｒｎｌ３ｅｓｉＭｓ— ｒｃａＰｒｍｅｒｅｔｎａｏｅＵｕｅｇＬｈｔｕｅ
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延安新区Q3原状与重塑黄土的湿载变形特性及结构性研究

延安新区Q3原状与重塑黄土的湿载变形特性及结构性研究延安新区Q3原状与重塑黄土的湿载变形特性及结构性研究引言黄土是中国特有的一种土壤，其在工程建设中广泛使用。

延安新区作为中国西部地区的重要发展区域，对黄土的研究具有重要意义。

本文主要从延安新区Q3黄土的原状和重塑态出发，研究其湿载变形特性和结构性，以期对工程建设中的黄土处理提供科学依据。

1. 延安新区Q3黄土的原状特性黄土是由风化作用下的岩石颗粒经多次沉积、氧化还原和水分作用等过程形成的一种特殊土壤。

延安新区的Q3黄土主要由粉砂质黄土和细砂质黄土组成。

在原状下，Q3黄土具有以下特性：1.1 颗粒组成及分布延安新区Q3黄土的颗粒主要由石英、长石、云母、伊利石等矿物组成。

其中，石英和长石颗粒占主导地位，并且粒径分布较广，从0.001 mm到0.1 mm不等。

1.2 孔隙结构Q3黄土中具有不同大小的孔隙，包括微孔、介孔和宏孔。

这些孔隙的存在对黄土的渗透性、压缩性和变形性能有重要影响。

1.3 含水性质黄土是一种含水量较高的土壤，其含水量随季节和气候的变化而变化。

延安新区Q3黄土的含水性质与地下水位、降雨等因素相关。

2. 延安新区Q3黄土的重塑特性重塑是指将原状黄土经水分调节后形成的可塑状态。

重塑态黄土在工程建设中具有较大的应用价值。

延安新区Q3黄土的重塑特性主要包括以下几个方面：2.1 吸水膨胀性重塑黄土在吸水过程中会发生蓬胀现象，随着含水量的增加，黄土体积会扩大。

这种吸水膨胀性对黄土的稳定性和工程建设中的处理过程有重大影响。

2.2 塑性指标塑性指标是评价重塑黄土可塑性及工程性质的重要指标之一。

延安新区Q3黄土具有较高的塑性指标，表明其适合进行一定程度的模塑和成土。

2.3 压缩性重塑黄土在受外力作用下会发生压缩变形，这种压缩性是黄土用于建筑物基础处理的重要考虑因素之一。

3. 延安新区Q3黄土的湿载变形特性湿载变形特性是指延安新区Q3黄土在水分作用下的变形行为。

基于三轴实验的湿陷性黄土结构损伤特性研究

基于三轴实验的湿陷性黄土结构损伤特性研究欧湘萍;尹航;高飞;李塘;杨浓郁【摘要】以甘肃省定西地区的湿陷性黄土为研究对象,通过三轴固结不排水剪切实验,分析了增湿与加载耦合作用下湿陷性黄土的强度和结构损伤变化规律.研究结果表明,初始切线模量和割线模量的变化受含水率和围压的影响较大,含水率较低时,初始切线模量随围压的增大而减小;含水率较高时,初始切线模量随围压的增大而增大.在含水率不变的情况下,割线模量随围压的增大而增大.基于切线模量和割线模量的变化规律,得出了定西地区湿陷性黄土损伤比的表达式.【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】6页(P694-699)【关键词】湿陷性黄土;三轴实验;结构损伤;初始切线模量;割线模量;损伤比【作者】欧湘萍;尹航;高飞;李塘;杨浓郁【作者单位】武汉理工大学交通学院武汉430063;武汉理工大学交通学院武汉430063;宜昌城市建设投资控股集团宜昌 443000;武汉理工大学交通学院武汉430063;甘肃长达路业有限责任公司兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TU443黄土广泛存在于我国北方大部分地区，黄土湿陷性是由于黄土的结构在水和围压的作用下产生了损伤变形.国内外众多学者对黄土的变形和强度等力学性质展开了研究.Kachanov[1]提出利用连续变量来描述材料在受损过程中的力学性能的变化，为损伤力学的研究奠定了基础.在我国，沈珠江[2]研究土在加载过程的应力应变关系时，将损伤力学的理论引入土力学，认为原状土是没有损伤的，荷载作用下土体结构逐渐产生损伤直至破坏.邵生俊等[3]在Q3黄土三轴剪切试验曲线的基础上确定了曲线的初始切线模量，并利用不同状态下的初始模量值定义损伤比，但其结论只能反映出一定条件下损伤量，不能反映增湿和围压作用下损伤变化的过程.夏旺民[4]在研究Q4黄土增湿湿陷过程中，不仅考虑原状黄土的增湿力学特性，而且对于扰动土也开展了对比研究，利用三轴试验或固结试验等试验数据，确定了原状黄土、重塑饱和黄土的割线模量变化规律，并以割线模量来表示黄土结构性损伤参数.文中针对甘肃省定西地区湿陷性黄土的结构损伤特性展开研究，拟合出其湿陷性黄土损伤比表达式，对湿陷性黄土地区的工程建设具有重要的意义.三轴试验采用固结不排水剪切(CU)，试样尺寸采用直径39.1 mm、高80 mm的圆柱体[5].固结围压分别为100，200，300和400 kPa，含水率分别为5%，10%，14%，17%，20%，设定压缩机上升速率定为0.4 mm/min，固结时间根据前期试验，在5 h以后固结基本完成，因此将固结完成时间定为5 h.固结完成后关闭排水阀门开始剪切.黄土的物理指标见表1.应力-应变曲线是分析黄土力学性质的重要途径，通过黄土三轴试验，得出应力-应变曲线随围压变化的关系曲线见图1.由图1可知，同一含水率、同一围压，σ1-σ3随着应变的增加而增加；同一含水率不同围压，σ1-σ3随着围压的增大而增大.围压相同，当含水率较低时，偏应力随着变形增长而逐渐增长，当达到极限强度后偏应力随着变形的增加而降低，其应力应变曲线呈现软化型.试样的损坏形式也表现为试样中间的一条约45°的斜裂缝.当含水率的升高时，变形趋势逐渐由弱软化型向硬化型变化，湿陷性黄土试样的极限强度也逐渐降低，试验的破坏没有明显的裂痕，而呈现出明显的压缩、剪胀现象. 由切线模量的定义可得式中：a，b为试验常数，a值为土样压缩过程中围压的压硬性的影响，b值为土壤剪切过程中抗剪情况变化.通过对试验曲线数据的整理，得出甘肃定西地区湿陷性黄土的ε1/(σ1-σ3)～ε1关系曲线，见图2.黄土的初始切线模量与含水率的关系见图3.由图3可知，湿陷性黄土的初始切线模量随着含水率的上升而降低.因为水溶解了湿陷性黄土中颗粒间的胶质和盐基，破坏了颗粒间的固化连接导致黄土颗粒的粘结性减弱，同时胶结物质之间由于水膜的侵入，而使物质之间的距离加大，分子引力减弱，土体膨胀，加速了黄土结构损伤，从而强度降低，初始剪切模量减少.初始切线模量与围压的关系见图4.由图4可知，当含水率较低时(ω≤5%)，湿陷性黄土试样的初始剪切模量随着围压的增加而降低，含水率较高时(ω≥10%)，湿陷性黄土试样初始剪切模量随着固结压力的升高而增加.湿陷性黄土的结构性受增湿与固结双重作用的影响.含水率较低时，黄土的结构损伤性较压硬性更为突出，从而表现为初始剪切模量随着围压增加而减小；含水率较高时，破坏了湿陷性黄土的结构性，此时较高的固结压力反而有一定的压硬性，导致初始剪切模量也随之增加.蒋仓兰[6]在对黄土初始剪切模量研究过程中提出，初始剪切模量与含水率的关系为式中：Ei为初始剪切模量；pa为当地大气压强(取0.01 MPa)；nω和kω为试验参数.根据图4的数据，参数nω和kω与固结压力的关系见图5.因此，在固结压力不变的情况下，湿陷性黄土试样初始切线模量随含水率，变化规律如下.简布(Janbu)建议初始切线模量与围压关系为式中：Ei为初始剪切模量；pa为大气压强；σ3为围压；Kσ和nσ为试验参数.在双对数纸上可以绘制出Ei与围压σ3的变化曲线图，它们关系变化约在一条直线上.在4种不同围压下，曲线拟合公式如表3.综上所述，甘肃省定西地区湿陷性黄土的初始剪切模量变化与含水率和固结压力有关[7].一方面，含水量的增加破坏了湿陷性黄土的结构特性，导致了湿陷性黄土的初始剪切模量的减少；另一方面，围压对于湿陷性黄土有压硬性和压损性两种效果，当含水率较低时，湿陷性黄土结构保持相对完整，此时过高的围压产生了压损从而导致初始模量的降低，当含水率上升，水的浸入破坏了黄土天然结构，此时围压作用表现为压硬性，随着围压的增高，湿陷性黄土初始剪切模量逐渐上升.式(2)、式(4)分别描述了初始切线模量与固结压力和含水率的表达式，在公式拟合上有着较高的拟合度.为了更加清楚直接的描述初始切线模量在围压和含水率共同作用下的变化关系，在其基础上拟定下列公式.式中为某一确定含水率和围压条件下的初始切线模量；ki，nσ，nω为试验参数.由图5可知，kω随着围压从100～400 kPa增加过程中其值变化范围为485.86～295.12.由表3可得，Kσ随着含水率从5%～20%增加过程中其值变化范围为39.72～459.71.本文建议取ki取值460.利用ECXEL多元函数回归分析，可得甘肃定西地区湿陷性黄土试样初始切线模量在含水率和围压作用下公式为相关系数R2=0.997 9，复测定系数为0.995 8，调整后复测定系数为0.94，标准误差为0.075 7，相关性较好.由上式可得系数nσ=0.307，nω=3.37.初始切线模量随着固结压力和含水率变化方程为割线模量为单向受力条件下应力-应变曲线图上任意一点的应力与应变的比值.割线模量的大小表明了受压物体的平均刚度，因此了解湿陷性黄土割线模量的变化规律有利于对湿陷性黄土的结构损伤进行研究.甘肃定西地区湿陷性黄土的割线模量随着应变的增加而降低，其趋势是应变开始时(ε≤2%)下降非常迅速，当应变达到一定阶段时，割线模量降低速度减慢，逐渐趋于缓和甚至水平.观察可以发现不同含水率对应的割线模量变化图的密集程度分布也不一样.含水率较低情况下曲线相对密集，随着含水率的上升，曲线变得稀疏起来.同理可绘出割线模量随含水量变化的关系图,见图6，分析可得：在围压固定不变时，含水率越小，其割线模量越大，含水率越高，割线模量值越小.因为含水量越低，湿陷性黄土的结构性越强，黄土试样强度相对更高.割线模量与湿陷性黄土的剪缩特性密切相关，也间接反映出了湿陷性黄土的结构特性的强弱.在进行土的损伤特性研究时，学者们往往利用损伤力学中复合材料应力应变等价假定的思想进行求解.即损伤土受到外部荷载时，应力由完全损伤土和原状土按照一定的比例承担，因此根据这个假设，相应的表达式为式中：σi为原状土所承担的应力；σd为完全损伤土所承担的应力；w为损伤比.上式相当于损伤土应力承担过程中的加权平均.若只考虑增湿作用,上式经过变形可得到湿陷性黄土在增湿过程中的损伤比为式中：Eω为复合土在增湿作用下的材料初始切线模量；为原状土的初始剪切模量；为完全损伤土的初始切线模量.根据研究可认为，固结压力为100 kPa，含水率为天然含水率5%时的湿陷性黄土为原状土，固结压力为400 kPa，饱和度达到0.8时的湿陷性黄土为完全损伤土.因此甘肃省定西地区湿陷性黄土在考虑增湿与围压作用下的损伤比为对于正常固结土，其应力应变关系曲线可表示为式中：a,b为反应剪切试验过程的参数；a的倒数为试样的初始切线模量，其值表明湿陷性黄土试样在固结围压作用下的压硬性；b值为极限主应力差渐近线的倒数，其大小反映出该试样的抗剪强度.b值与土的结构性有关，随着剪切过程的进行，湿陷性黄土试样结构不断损伤，其损伤强度不断改变，因此b值也必定不断改变.b值变化区间定义如下：剪切初始状态时的b值为b0，剪切破坏之后的b值为bR.并且根据b值的变化规律可以将试验曲线分为2类：硬化型曲线和软化型曲线.当b0>bR时，说明湿陷性黄土试样剪切过程中初始结构强度大于试样破坏时的结构强度，说明曲线为软化型曲线；当b0<bR时，说明试样剪切过程中初始强度小于试样破坏时的结构强度，曲线为硬化型曲线.根据实验相关数据，分别作出b0和bR随含水率及围压的变化规律如图7～8.根据以上曲线特征，邵生俊等[8]建议，b0，bR在含水率和固结围压双重作用下可表示为式中：A0，AR，B0，BR，C0，CR，D0，DR为三轴试验所决定的参数.由上式知，软化型曲线割线模量方程为硬化型曲线割线模量方程为根据本文研究数据做如下假设：含水率为5%，固结压力为100 kPa，此时b0所对应的割线模量为原状土割线模量.含水率为20%，固结压力为100 kPa，此时b0所对应的割线模量为完全损伤土的割线模量.此时原状土的割线模量为E=460pa×exp(-3.37×0.05)完全损伤土的割线模量为在原状土和完全损伤土确定的基础上，给定湿陷性黄土损伤比表达式为：当b0<bR时，此时损伤比为当b0>bR时，此时损伤比为1) 含水率的升高，初始切线模量逐渐下降；围压的增强对于湿陷性黄土的结构特性有着加强作用，因而围压越高湿陷性黄土试样的初始切线模量越高.2) 割线模量随着应变的增大而减小，应变较小(ε≤2%)时，随着应变的增加割线模量迅速降低，之后割线模量下降速率开始减慢直到最后趋近于水平，这表明湿陷性黄土试样在剪切过程初就已经完成了大部分变形.3) 基于切线模量和割线模量的变化规律，得出了定西地区湿陷性黄土损伤比的表达式，对湿陷性黄土地区的工程建设具有重要的意义.。

湿陷性黄土增（减）湿变形性状试验研究

摘要本文依托国家自然科学基金项目《黄土湿陷的大变形理论描述与数值仿真分析》（ＮＯ．５９８７８０４０１），在广泛总结前人有关黄土湿陷变形研究成果的基础上，针对过去对黄土湿陷性的研究多侧重于充分浸水饱和后的湿陷变形，面对增（减）湿到某一含水量情况下的增（减）湿变形却研究的较少，而且以往对黄土湿陷性的研究中采用的大都是双线法，很少有人采用单线法研究的现状，分别采用单线法和双线法对甘肃陇西原状翻黄土进行了增、减湿情况下的单轴压缩试验和三轴剪切试验。

通过对几种方法得出的试验结果进行对比和分析，总结出黄土的湿陷变形和抗剪强度指标随饱和度以及压力变化的规律，借以描述湿陷性黄土在增（减）湿过程中的湿陷变形性状、强度特性以及不同应力路径对黄土变形特性的影响；按不同的浸水路径和受力方向对土样进行单轴压缩试验，证明了湿陷与浸水路径无关的结论以及湿陷性黄土显著的各向异性特征。

最后建立了湿陷性黄土增（减）湿变形的本构模型，为以后的工程设计和数值计算提供了依据。

关键词：湿陷性黄土增（减）湿变形单线法双线法原状土单轴压缩试验三轴剪切试验本构模型Ａｂｓｔｒａｃｔ１１１ｉｓｐａｐｅｒｉｓａｌｌｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｔｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｐｒｏｊｅｃｔＬａｒｇｅ—ｓｔｒａｉｎｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｉｍｉｔａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｈｙｄｒｏｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｏｆｌｏｅｓｓ》（ａｕｔｈｏｒｉｚｅｄｎｍｎｂｅｒ：５９８７８０４０１）．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓａｂｏｕｔｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌｏｅｓｓｓｏｉｌ，ａｉｍｅｄａｔｔｈｅａｃｔｕａｌｉｔｙｏｆｐａｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｔｈａｔｅｍｐｈａｓｉｚｅｄｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｏｎｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｆｔｅｒａｄｅｑｕａｔｅｌｙｉｎｕｎｄａｔｅｄａｎｄｓａｔｕｒａｔｅｄ，ｂｕｔｐａｉｄｌｉｔｔｌｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈＯｉｌｔｈｅｍｏｉｓｔｅｎｉｎｇ（ｄｒｙｉｎｇ）ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｅｎｄａｍｐｅｎｅｄ（ｄｒｉｅｄ）ｔｏｓｏｍｅｈｕｍｉｄｉｔｙ，ａｎｄｉｎｔｈｅｐａｓｔ，ｔｈｅｂｉｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄｗｉｔｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｉｎｓｔｅａｄｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｔｒａｃｋｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｂｏｔｈｓｉｎｇｌｅ－ｔｒａｃｋｍｅｔｈｏｄａｎｄｂｉｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｍｏｎａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔａｎｄｔｒｉａｘｉａｌｓｈｅａｒｔｅｓｔｏｎｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄｌｏｅｓｓ（Ｑ３）ｃｏｍｅｓｆｒｏｍＬｏｎｇｘｉａｒｅａｉｎＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒｓｕｎｍａａｒｉｚｅｓｔｈｅｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｄｅｘｃｈａｎｇｅｓ谢ｔｈｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓ．ｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｉｎｔｈｅＣＯＵｒＳｅｏｆｍｏｉｓｔｅｎｉｎｇａｎｄｄｒｙｉｎｇ，ａｎｄｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｏｃｏｌｌａｐｓｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｌｏｅｓｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｔｈｓｏｆｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇｍｏｎａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔｏｎｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｔｈｓｏｆｉｎｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｓ，ｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｃｏｌｌａｐｓｅｈａｓｎｏｔｈｉｎｇｔｏｄｏｗｉｔｈｔｈｅｐａｔｈｏｆｉｎｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓｈａｓｔｈｅｐｒｏｍｉｎｅｎｔａｎｌｓｏｔｒｏｐｙｃｈａｒａｃｔｅｒｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｍｏｉｓｔｅｎｉｎｇａｎｄｄｒｙｉｎｇｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌｏｆｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｂａｓｉｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅｌｏｅｓｓ，ｍｏｉｓｔｅｎｉｎｇ（ｄｒｙｉｎｇ）ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｉｎｇｌｅ·ｔｒａｃｋｍｅｔｈｏｄ，ｂｉｌｉｎｅａｒｍｅｔｈｏｄ，ｕｎｄｉｓｔｕｒｂｅｄｌｏｅ￥ｓｍｏｎａｘｉａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｅｓｔ，ｔｒｉａｘｉａｌｓｈｅａｒｔｅｓｔ，ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌ１／长安大学硕士学位论文第一章绪论１．１概况分布在于旱、半干旱地区的黄土是一种第四纪沉积物，由于特定的生成环境，使其具有一系列内部物质成分和外部形态特征，结构特性非常独特，不同于同时期的其它沉积物，而且在地理分布上也有一定的规律性。

饱和黄土三轴渗透试验

致谢 :本文的撰写是在骆亚生老师的指导下完成的 ,在此致以诚挚的谢意 !
参考文献 :
[ 1 ] 张伯平 ,党进谦. 土力学与地基基础 [M ]. 西安 :西安地图出版社 , 2001.
[ 2 ] 黄文熙. 土的工程性质 [M ]. 北京 :中国水利水电出版社 , 1983.
[ 3 ] 毛昶熙. 渗流计算分析与控制 [M ]. 北京 :中国水利水电出版社 , 2003.
【责任编辑翟戌亮】
半圆桶一次压实 ,垂直方向采用常规三轴制样器分 4层压实 ,制
成直径 39. 1 mm、高 80 mm 的标准土样。试样制成后在真空抽
气缸内充分抽气后进水饱和 (抽气约 90 m in, 进水饱和约 45
m in) 。
1. 3 试验方法
试验采用南京土壤仪器厂生产的 SLB - 1型应力应变控制
式三轴剪切渗透试验仪 , 试样按《土工试验规程》( SL237—
结后的总轴向高度 , mm;ΔP 为渗透水压力差 , kPa; A 为平均过
流断面 , mm2 , A = ( 96 - ΔQ ) /H。
2 试验结果及分析
2.
1
干密度
ρ d
对渗透系数的影响
图 1～图 3为渗透系数与干密度的关系 ,可以看出 ,饱和黄
土的渗透系数随干密度的增大而减小。在同一干密度下 : ①原
·88·
人民黄河 2007年
(见图 4、图 5) ,原因是原状黄土中存在着天然大孔隙 ; ②初始干密度越小 ,对应的重塑饱和黄土水平渗透系数也越小 (见图 6) ,原因是土样的初始干密度越小 ,固结后越密实且孔隙中充满了薄膜水 ,由于薄膜水具有较大黏滞阻力 ,因此渗透系数较小。

湿陷性黄土强夯地基检测方法的研究

湿陷性黄土强夯地基检测方法的研究摘要】本文概述了强夯处理湿陷性黄土地基的检测方法，通过标准贯入试验、室内土工试验、瑞雷波试验对强夯处理效果进行综合检测，得出有效加固深度、湿陷性处理效果等结论，确定快速无损检测的方法，为工程大面积设计、施工、检测提供参考。

【关键词】湿陷性黄土；强夯处理；瑞雷波试验引言湿陷性黄土强夯地基检测方法有多种，通常的方法有钻探、坑探、原位测试（如动力触探试验、标准贯入试验等）、室内土工试验等，但实际操作过程中会受到某些不确定因素的影响，导致检测结果易出现偏差。

引用原位无损检测手段就显得十分必要了，瑞雷波具备原位无损检测的特征。

瑞雷波法评价加固效果，是通过实测地基加固前后的波速差异，得到处理后的地基较处理前土体的物理力学性质的改善程度，同时可方便地对处理后场地在水平方向的均匀性做出评价，以及确定加固所影响的深度和范围。

其高效益、低成本和灵活性得到了发挥。

1工程概况某高速公路建设项目20km位于湿陷性黄土分布区，据设计要求，对黄土路基采用强夯进行加固处理，消除黄土湿陷性，提高地基承载力和稳定性，同时根据检测结果为强夯施工确定各项技术参数。

在建设项目区附近选择具有代表性30m×25m的强夯试验区，夯锤为园形，有四个排气孔，脱钩方式为定高度自动脱钩，锤重170KN，底面积：4.40m2，落距13.20m。

2地层结构特征①层黄土(Q3)：褐黄色，褐色，硬塑，湿—很湿，见针状物根孔及针状物孔隙，有白色网膜，局部含姜石2-5%，δs=0.013---0.045，具有湿陷性，厚度4.70-,5.50 m。

②层亚粘土(Q3)：红棕色，硬塑，湿，含铁锰结核，见孔隙及白色钙质网膜，含有小姜石。

揭露厚度2.25-4.05m，不具有湿陷性。

3强夯处理施工工艺强夯处理工艺采用二遍强夯、一遍满夯，强夯单击夯击能2250kN•m，满夯单击夯击能800kN•m。

强夯夯点间距4m，布点方式梅花形，排与排之间错移2.50m，间隔跳打，最后两击平均单击沉降量≤5cm。

湿陷性黄土试验及评价

伊宁—墩麻扎公路建设工程地基湿陷性黄土检验及评价标准一、开工前检验一）现场取样1、确定检验路段、探坑间距，探坑位置和探坑深度；2、开挖探坑采取不扰动土样，保持天然湿度、密度和结构取样及检验，判别地段地层及变化；二）湿陷性黄土检验参数（依据JTG E40-2007）1、易溶盐2、液塑限和土的比重3、天然密度和天然含水量4、贯入值（必要时做）5、湿陷性试验1) 相对下沉系数2) 自重湿陷系数试验（若为非自重湿陷性黄土，则只检验湿陷系数即可，若为自重湿陷性黄土，则检验湿陷系数及自重湿陷系数）3) 溶滤变形系数试验4) 湿陷起始压力三）、黄土湿陷性类型及强度的划分[依据《公路土工试验规程》释义手册]表21-C 湿陷性黄土湿陷作用强烈程度的划分表21-D 自重湿陷性黄土与非自重湿陷性黄土划分二、湿陷性黄土地基采取冲击碾压、强夯法处治后检验与评价一）冲击碾压法1、根据设计及《公路冲击碾压应用技术指南》制定施工工艺，进行试验段作业；2、现场检测：冲击碾压遍数、沉降量、密度（压实度）、湿陷系数和贯入值。

3、合格判定标准：处治1m深度内压实度不低于90%，湿陷系数应小于0.015。

二）强夯法1、根据设计和《工程地质手册》制定施工工艺，进行试验段作业（试夯），通过试夯确定单点最佳夯击能、最佳夯击次数、间歇时间等参数，以试夯的技术参数指导施工。

2、详细记录每一夯点夯击次数、夯沉量，每一夯点的累积夯沉量不宜小于试夯时平均夯沉量的95%；一般对于每个夯点的质量控制可采用最后两击的平均夯沉量不大于5cm。

3、在夯点范围内（特指夯锤底部范围）取原状土样（0.5-1.0m）测干密度、空隙比（孔隙比）、压缩系数和湿陷系数，必要时进行贯入试验。

4、合格判定标准：应符合设计和试夯拟定的技术质量标准。