重塑黄土变形特性

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干湿循环过程中压实黄土的胀缩变形特性研究

干湿循环过程中压实黄土的胀缩变形特性研究

第17卷第1期 2021年2月地下空间与工程学报Chinese Journal of Underground Space and EngineeringVol.17Feb.2021干湿循环过程中压实黄土的胀缩变形特性研究4李向宁,倪万魁,王熙俊,朱敏,王海曼(长安大学地质工程与测绘学院,西安710054)摘要:为了研究干湿循环过程中压实黄土的胀缩变形特征,利用自主设计的黄土增减湿过 程模拟装置,制备了初始含水率为10 %,干密度分别为1.45、1.55、1.65 g/c m3的土柱,首先将 其浸水饱和,然后在自然条件下干燥收缩至初始状态,如此进行3次反复干湿循环试验。

结果 表明:浸水直至土体饱和过程中,土体会持续膨胀,膨胀应变s随时间呈三段式增长现象;自然蒸发减湿过程中,土体体积随时间逐漸减小。

干湿循环过程中,吸力随时间变化经历微弱变化 期-急速变化期-平稳期3个阶段,且与土体账缩应变呈对应关系。

通过整理试验数据分别得 到了土体浸水膨胀阶段应变e和收缩阶段孔隙比与基质吸力的拟合关系,能够很好的表征压 实黄土的胀缩变形特性。

关键词:干湿循环;压实黄土;土水特征曲线;胀缩变形;拟合模型中图分类号:T U432 文献标识码:A文章编号:1673-0836(2021) 01-0179-10Study on the Swelling Shrinkage Deformation Characteristics of Compacted Loess during the Drying and Wetting CyclesLi Xiangning,Ni W a n k u i,W a n g Xijun,Zhu Ming,W a n g Haiman(College of Geology Engineering and Geomatics t Chang1 an University, XC an 710054, P.R. China) Abstract :In order to study the swelling and shrinking deformation characteristics of compacted loess in the process of dry and wet cycles, the soil columns with initial moisture content of 10% and dry density of 1.45, 1.55 and1.65 g/c m3 were prepared by using the self-designed simulation device of loess wetting and drying process. Firstly,the columns were saturated with water, and then dried and contracted to the initial state under the natural condition.In this way, three repeated dry and wet cycles tests were carried out. T h e results show that the soil will continue to expand and the expansion strain e will increase in three stages with time in the process of soaking until the soil is saturated,and the soil volume will gradually decrease with time in the process of natural evaporation and dehumidification. In the dry and wet cycle, the suction changes with time in three stages:w e a k change stage, rapid change stage and stable stage, and i t has a corresponding relationship with the soil swelling and shrinkage strain.Through sorting out the test data, the fitting relationship between the strain e and the void ratio of the soil in the swelling stage and the shrinkage stage and the matric suction is obtained, which can well represent the swelling shrinkage deformation characteristics of the compacted loess.K e y w o r d s:wetting-drying cycle;compacted loess;soil-water characteristic curve;swelling and shrinkage behavior;fitting model*收稿日期:2020-08-29(修改稿)作者简介:李向宁(1995—),男,宁夏西吉人,硕士生,主要从事非饱和土的变形特性研究。

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验
e n g i n e e r i n g .Tr u e t r i - a x i a l e x p e r i me n t o n r e mo l d e d l o e s s wa s e mp l o y e d t o t e s t a n d a n a l y z e t h e s h e a r s t r e s s - s t r a i n c u r v e s o f r e mo l d e d l o e s s wi t h d i f f e r e n t mo i s t u r e ,c o n s o l i d a t i o n s t r e s s ,a n d r a t i o o f mi d d l e
L UO Ai - z h o n g ,S HAO S h e n g - j u n
( 1 .I n s t i t u t e o f Ge o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g , Xi ’ a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y , Xi ’ a n 7 1 0 0 4 8 , C h i n a ) 2 . B i i i e Un i v e r s i t y , B i j i e 5 5 1 7 0 0 , Ch i n a )
Ab s t r a c t :Th e s h e a r y i e l d s u r f a c e a n d d e s t r u c t i o n s u r f a c e o f t h e s o i l i s t h e b a s i s f o r i n v e s t i g a t i o n o f s o i l

饱和重塑黄土的动力特性

饱和重塑黄土的动力特性

饱和重塑黄土的动力特性法制备试样。

先将原[HJ2.1mm]状土风干,利用木锤将原状土碾碎但注意不能压碎颗粒,将碾碎后的土样过2 mm筛,根据重塑黄土的干密度,计算所需重塑黄土的质量。

为了与原状黄土动力试验进行对比,本次试验所取重塑黄土干密度与原状黄土相同为141 g/cm研究该干密度下饱和重塑黄土的动力力学特性。

试样的直径和高度分别为50 mm和100 mm。

然后称取一定质量的重塑黄土,分四层击实,每一层击4下,控制每层的击实厚度为25 cm,层与层之间要进行刮毛,确保每层土接触良好,以保证试样具有良好的整体性。

将击实完成后的土样按照操作步骤安装在试验仪器上如图1所示。

然后对试样进行饱和,由于该黄土抽气饱和之后很软,制样难以成形,经反复尝试后,试验决定采用水头饱和(先抽气饱和1 h,立即取出试样,防止试样过软,然后置于仪器上进行水头饱和),首先对试样施加20 kPa的围压。

然后提高进水管的水位,控制进水管的水面与黄土试样中部之间的水位差为1 m左右。

打开进水阀,使水从底部进入试样,从试样顶部缓缓溢出。

饱和完成后,在不排水的条件下施加周围压力,检查孔压系数B值可以达到090~095,确保试样饱和度基本达到要求。

1.2试验内容饱和重塑黄土静力试验和动力试验均做3组,偏压固结(Kc=σ1c/σ3c=15,围压σ3c=50、100、200kPa)。

具体试验安排见表1和表2。

静、动力试验均采用GCTS伺服控制气压式激振三轴仪。

该三轴仪可以直接数字伺服控制轴向荷载、围压和孔隙水压,其中轴向动荷载通过气压施加,围压通过气压或水压施加。

试验过程完全由计算机软件来控制和设计,试验数据数字化,并且试验软件可以进行基本的图形显示以及向其它软件如Excel输出数据,试验仪器见图2。

静、动力试验均进行的是不排水试验。

静力试验的剪切速率为006 mm/min。

动力试验先在偏压状态下进行固结,固结完成后,关闭排水阀,然后进行振动试验,施加的循环动偏应力的加载波形为等幅正弦波,频率为1Hz。

《黄土状压实填土压缩和强度特性研究》

《黄土状压实填土压缩和强度特性研究》

《黄土状压实填土压缩和强度特性研究》一、引言黄土作为我国特有的地貌现象,其独特的物理力学性质对地质工程、建筑安全等领域有着重要的影响。

在各类工程项目中,黄土状压实填土作为一种常见的地基处理方式,其压缩和强度特性对于保证工程安全具有重要的意义。

本文将重点对黄土状压实填土的压缩和强度特性进行研究,为相关工程设计和施工提供理论依据。

二、黄土状压实填土的压缩特性研究1. 压缩试验方法黄土状压实填土的压缩特性主要通过室内试验进行测定。

试验中,我们采用一系列的压缩实验仪器,按照国家标准和行业规范进行试验操作。

在实验过程中,通过施加不同压力和保持一段时间,观察并记录黄土样品的变形情况,从而得出其压缩特性。

2. 压缩曲线分析通过对实验数据的分析,我们可以得到黄土状压实填土的压缩曲线。

该曲线反映了在不同压力下黄土的变形情况。

根据曲线特点,我们可以了解黄土的压缩性能,包括其初始压缩、次要压缩和后期稳定三个阶段。

其中,初始压缩阶段主要是由于土样中水分的排除和结构调整;次要压缩阶段则是由于颗粒间结构的进一步调整和破坏;后期稳定阶段则是由于颗粒间的接触逐渐稳定,变形趋于稳定。

三、黄土状压实填土的强度特性研究1. 强度试验方法黄土状压实填土的强度特性主要通过抗剪强度试验进行测定。

在试验中,我们通过施加不同的剪切力,观察并记录黄土样品的剪切破坏情况,从而得出其抗剪强度。

此外,我们还可以通过其他方法,如三轴试验等,对黄土的强度特性进行更全面的研究。

2. 强度特性分析通过对实验数据的分析,我们可以得到黄土状压实填土的强度特性。

这些特性包括内摩擦角、粘聚力等。

内摩擦角反映了黄土颗粒间的摩擦阻力;粘聚力则反映了颗粒间的粘结力。

这些特性都与黄土的矿物成分、颗粒大小、孔隙结构等密切相关。

同时,这些特性也受外部环境因素如湿度、温度等的影响。

四、影响黄土状压实填土压缩和强度特性的因素1. 含水率的影响含水率是影响黄土状压实填土压缩和强度特性的重要因素。

大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分

大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分

目录1 引言 (1)2 试验概况 (2)2.1 场地条件 (2)2.2 浸水试坑布置和仪器埋设 (3)2.3 DDC 处理区域布置 (4)2.4 挤密桩区域布置 (4)3 试验成果分析 (5)3.1 湿陷变形特性研究 (5)3.2 水分入渗规律研究 (6)3.3 地基处理合理方法研究 (7)4 结论 (9)参考文献 (10)大厚度自重湿陷性黄土湿陷变形特性水分入渗规律及地基处理方法研究摘要:为研究大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形特性、水分入渗规律以及地基处理合理方法等问题,选择典型大厚度自重湿陷性黄土场地,进行了布置沉降观测点和埋设水分计的浸水试验以及挤密桩、DDC(孔内深层强夯)桩地基处理试验。

试验结果表明,在水分入渗过程中,深度22.5~25.0 m 以上土体易发生湿陷,该深度以下土体则含水率增加缓慢,达不到湿陷起始含水率,不易发生湿陷,因此该深度考虑可作为现场湿陷性评价的临界深度,也可作为大厚度湿陷性黄土地区进行地基处理时可参考的地基处理下限深度。

DDC 桩间距为1.0~1.4 m 时,无论从挤密系数还是湿陷系数都能满足规范要求;挤密桩15 m 试验区域沉降量较小,但其剩余湿陷量任未满足要求,这也佐证了关于22.5~25.0 m 深度难于发生湿陷的结论。

试验成果可作为今后大厚度自重湿陷性黄土地区工程建设以及黄土规范进一步修订的参考。

关键词:大厚度自重湿陷性黄土;浸水试验;地基处理;湿陷变形;入渗;剩余湿陷量1 引言黄土的湿陷性对工程建设的危害很大,修建在黄土地基上的大量工业与民用建筑发生破环,公路路面开裂,水利设施失效,经济损失很大。

黄土湿陷主要由于水分进入土体从而引起的结构破坏。

随着国家经济的发展和西部大开发战略的实施,越来越多的工业和民用工程修建于大厚度自重湿陷性黄土上,这给研究人员提出了一系列挑战性的课题。

如何避免由于水分入渗导致的工程结构破坏,迫在眉睫。

黄土湿陷变形特性研究主要有室内和现场两种手段。

论文-延安黄土击实后增湿变形试验研究

论文-延安黄土击实后增湿变形试验研究

延安黄土击实后增湿变形试验研究摘要:黄土由于其特殊的结构性,一般在浸水与压力的作用下显示出不同程度的增湿变形,许多工程事故都是由于其增湿变形引起。

增湿变形是在压力作用下变形达到稳定后由于含水量增大而产生的附加变形。

目前规范以黄土的湿陷系数进行黄土地基设计,湿陷系数只是反映了浸水饱和条件下的变形,不能反映非饱和黄土的增湿变形量,与实际情况有较大的出入,在有些情况下会造成不必要的浪费和错误性判断。

本文基于现状研究的不足,以延安新区建设项目中的经压实过的黄土为研究对象,通过标准固结试验和高压固结试验,对不同干密度下击实黄土的增湿变形特性进行了试验研究。

以期为延安新区建设的高填方黄土的沉降计算以及黄土湿陷性研究提供一定的理论依据,本文取得的主要认识如下:1、重塑黄土的压缩性随着增湿含水量的增加而增大,随着增湿含水率的降低而减小。

2、重塑黄土的压缩性随着干密度的增大而减小。

3、重塑黄土的压缩性与湿陷性的内在联系在于压缩性与湿陷性在含水率的增减变化过程中的转化是可逆的。

关键词:延安黄土,增湿变形,固结试验,含水率,干密度ABSTRACT:Owing to the special structure of the loess, the moistening deformation of varying degrees is presented as the result of the pressure and water,causing a lot of project accidents. The moistening deformation is the additional deformation due to the moisture content increased when the soil reaches the steady condition under pressure. At present, the subsoil is designed according to the Collapsible Loess Norm, which displays the saturated deformation of immersing and does not show the moistening deformation. It is relatively incompatible with the fact, leading to the unnecessary waste and judging mistakes on some occasions.Based on the deficiency of current research, the text studies the moistening deformation characteristics of compacted losses at different dry density through the standard consolidation test and high pressure consolidation test, and concludes the regular influence of the dry density and water content on compaction loess deformation, which takes the compacted loess in Yan'an New District construction project as object of study. In order to provides a theoretical basis for the constructionof Yan'an New District, the settlement calculation of high fill loess and collapsibility ofloess research. The main conclusions of this paper gained as follows:1.The compressibility of remolded loess increases with the increase of moisture content,and it decreases with the loss of moisture content.2.The compressibility of remolded loess increases with the increase of dry density.3.The conversion between compressibility and collapsibility is reversible in the process of changing with water content, which is the intrinsic link between compressibility and collapsibility of remoldedloess.Key Words:Yan 'an loess, moistening deformation, consolidation test, water content,drydensity一、研究背景及意义黄土水敏性强,湿陷性是水敏性在变形方面的一种具体表现,在与黄土相关的试验中,经常要考虑在不同含水率的情况下,黄土的强度、压缩性和湿陷性等的变化规律。

重塑黄土一维固结变形的试验与数值模拟

重塑黄土一维固结变形的试验与数值模拟

重塑黄土一维固结变形的试验与数值模拟刘婵;仝飞;陈勇战【摘要】为了研究单轴条件下黄土的固结变形特性,运用ABAQUS软件对重塑饱和黄土一维压缩固结模型进行了数值仿真.采用边界面模型为土体的材料模型,通过与室内试验比对,验证了所建模型的正确性.并依据现有模型,模拟了不同应力率下的固结试验.结果表明:①试样在加卸载荷后会产生较大的瞬时变形,变形量随加卸荷量的增大而增大,但在加卸载量相同的情况下,试样的回弹变形要远小于加载过程中产生的变形.②常应力率试验中,应力率越大,有效应力增长越快,但最终的有效应力值却最小;有效应力在卸载开始阶段并没有随着总应力的下降而下降,而是表现出一定的滞后性,且应力率越大,这种滞后性越明显.③试样的竖向变形速率随着应力率的增大而增大,但最终变形量随应力率的增大而减小,合适的应力率可以兼顾加载时间和密实度.④应力率越大,孔压上升越快,所产生的孔压幅值也越大,应力率较小时,孔压在加载过程中出现先升后降的现象,孔压沿试样高度分布较连续.【期刊名称】《广西大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】8页(P1509-1516)【关键词】Ko固结;边界面模型;数值模拟;应力率;孔隙水压力【作者】刘婵;仝飞;陈勇战【作者单位】太原理工大学建筑与土木工程学院,山西太原 030024;浙江广厦建设职业技术学院,浙江东阳 322100;太原理工大学建筑与土木工程学院,山西太原030024;澳门大学土木与环境工程系,澳门 999078【正文语种】中文【中图分类】TU410 引言在我国,黄土主要集中分布在西北地区,这里黄土地层最厚,最完整,发育好,特性较典型。

随着西部大开发的深入,公路、铁路路堤建设、机场建设、大型水坝等的建设中涉及大量的高填方项目。

所以研究黄土的相关特性,尤其是重塑黄土的变形特征,将对实际的工程建设有重要的指导意义。

土的一维变形对岩土工程有着重要的物理意义,对于大部分实际问题中的土而言,Ko固结(侧向没有变形)构成其初始应力状态。

不同压实度重塑黄土持水特性和渗透特性试验研究

不同压实度重塑黄土持水特性和渗透特性试验研究

摘要摘要近年来,黄土地区基础设施工程应“一带一路”、“西部大开发”等国家战略而大量开展,典型的工程有延安新区、兰州削山造城等。

其在建设及运营过程中,遇到的工程问题愈来愈多。

如延安削山造城工程中重塑黄土填方区沉降变形尚未稳定同时由于施工水平的差异导致一些区域压实度不够而存在地基潜在湿陷的问题。

黄土地基增湿过程与土体的持水特性和渗透特性有关。

本文在已有的基础上进一步探究不同压实度非饱和黄土的持水性和渗透性问题。

主要工作和研究成果如下:(1)为了研究不同压实度重塑黄土持水曲线,采用自制低吸力测试装置、张力计和GDS非饱和土三轴仪等仪器测定不同压实度重塑黄土持水曲线,并应用VG模型和基于VG模型考虑变形效应的持水曲线模型分别对单一压实度持水曲线拟合和所有压实度持水曲线拟合,得到模型参数并分析预测精度。

结果表明:采用多手段测试持水曲线的方法是可行的;不同压实度黄土VG模型拟合函数中进气值发生变化,而控制持水曲线变化速率的n除高压实度外都很接近,为考虑变形效应的持水模型函数形式提供了试验依据;基于VG模型考虑变形效应的持水曲线模型在预测不同压实度持水曲线方面具有足够的精度,可以用于具有不同压实度黄土填方中的持水曲线预测。

(2)应用变水头法和常水头法测定了不同压实度重塑黄土的饱和渗透系数,并进行对比分析,得出饱和渗透系数从低压实度到高压实度逐渐减小,在一定压实度范围内,随压实度增加加速减小。

(3)根据室内一维竖直土柱浸水饱和和积水入渗试验,结合改进的浸润峰前进法获得了不同压实度重塑黄土在不同吸力下的非饱和渗透系数,基于VG模型间接法计算得到的非饱和土渗透系数函数能较好地预测高压实度非饱和渗透系数随吸力的变化关系,对预测低压实度试样非饱和渗透系数与吸力关系存在一定的误差。

应用Zhai和Rahardjo(2015)提出的基于土体孔隙分布的饱和渗透系数方程和相对渗透系数方程预测出杨凌黄土在低压实度下的饱和渗透系数和相对渗透系数。

饱和重塑黄土抗剪强度影响因素的试验研究

饱和重塑黄土抗剪强度影响因素的试验研究

饱和重塑黄土抗剪强度影响因素的试验研究李威;庄建琦;王颖【摘要】强降雨和灌溉导致黄土强度劣化并发生饱和破坏现象,进而诱发黄土滑坡,给当地带来严重的灾难.饱和黄土抗剪强度的影响因素较多,本文根据水头饱和与反压饱和相结合的原理,利用改装后的TFB-1型非饱和土应力-应变控制式三轴仪对党川地区马兰黄土重塑土样进行饱和试验和CU试验.分别采用50 kPa、100 kPa、200 kPa、400kPa围压对饱和重塑黄土进行剪切速率分别为0.02 mm· min-1、0.06 mm·min-1、0.2 mm· min-1、0.4 mm· min-1的CU试验,探讨了围压和剪切速率对饱和重塑黄土抗剪强度的影响.研究发现:同一围压下,饱和重塑黄土的抗剪强度随着剪切速率的增大呈先增大后减小的趋势;同一剪切速率下,饱和重塑黄土的抗剪强度随着围压的增大逐渐增大;在于密度相同的条件下,饱和重塑黄土的总黏聚力及有效黏聚力随着剪切速率的增大先减小后增大,总内摩擦角及有效内摩擦角随着剪切速率的增大先增大后减小.该研究可为黄土滑坡预报和范围预测提供一定依据.【期刊名称】《工程地质学报》【年(卷),期】2018(026)003【总页数】7页(P626-632)【关键词】饱和重塑黄土;抗剪强度;围压;剪切速率【作者】李威;庄建琦;王颖【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院,西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054;长安大学地质工程与测绘学院,西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054【正文语种】中文【中图分类】P642.30 引言中国黄土以其地层全、厚度大、分布广和特殊的工程性质而闻名于世。

在平面上从山西、陕西和甘肃为主组成的“中央黄土高原”向外展布,覆盖面积达64×104,km2(徐张建等, 2007)。

非饱和重塑黄土的力学特性研究

非饱和重塑黄土的力学特性研究

非饱和重塑黄土的力学特性研究非饱和黄土的强度特性比一般的粘性土更为复杂,其强度是黄土抗剪能力的量度,同时也是黄土边坡工程、地基工程和洞室工程设计计算的重要参数。

文中以陕西杨凌地区的黄土为对象,通过三轴不固结不排水实验研究不同围压、不同干密度对非饱和重塑黄土强度特性的影响。

依据实验所得的数据,确定每组土样的强度指标c、φ 值,找出土样的抗剪强度随干密度的变化规律。

标签:非饱和黄土;常规三轴试验;含水率;干密度1、研究背景和意义黄土在我国分布较广,主要分布在黄河流域,是一种区域性特殊土,分布面积大约占国土面积的 6.6%。

黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物,覆盖了我国西北、华北等地区64万km2的疆土。

位于西北地区的杨凌黄土,在干旱、半干旱及地下水深埋条件下,通常处于非饱和状态。

近几年来,包括国内外许多学者已经在非饱和土理论研究方面取得了比较大的进展。

从黄土的主要工程力学性质:渗透性、动力特性、压缩变形特性和黄土剪切强度特性等方面做了大量研究,取得了一定的成果。

但是,正如沈珠江院士指出的“非饱和土力学的发展已经到了从量的积累到质的飞跃的关键时刻”。

非饱和土理论的不断发展为解决非饱和黄土的工程问题也开辟了一条新的途径。

目前,关于非饱和土的强度理论与本构模型是研究非饱和土力学的难点,至今对黄土动力特性研究的主题仍然是土的动力学的三大基本课题,即为黄土的震陷与动变形,黄土的动强度与液化和黄土的动应力-应变关系(含动力特性参数)问题。

2、研究思路及内容采用常规三轴剪切试验,对陕西省杨凌区黄土采用不固结不排水方法(UU)进行抗剪强度的研究。

分别控制重塑黄土的含水率和干密度ρd,研究其抗剪强度的变化规律。

初步拟定土样含水率为13%,干密度ρd为1.3g/cm3、1.4 g/cm3、1.5 g/cm3、1.6 g/cm3的土样。

共4组,每组3个土样,每组土样施加的围压为100kPa、200kPa、300kPa,剪切速率为0.18mm/min。

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验

重塑黄土剪切屈服及破坏特性的真三轴试验罗爱忠;邵生俊【摘要】The shear yield surface and destruction surface of the soil is the basis for investigation of soil engineering. True tri-axial experiment on remolded loess was employed to test and analyze the shear stress-strain curves of remolded loess with different moisture, consolidation stress, and ratio of middle stress to principal stress. According to the test result, the variation pattern of the shear yield surface and destruction surface was further analyzed with the strain as the condition. The analysis showed that in condition of definite moisture, the destruction surface on identical π-plane of the remolded loess with different initial consolidation stress would tend to be identical; in condition of definite initial stress, the shape of destruction surface of the remolded loess with different moisture would basically be similar on identical it-plane. Along with the increase of the moisture, the destruction surface would gradually contract inward and its curved shape would basically be similar and its strength lines on the meridian plane would all exhibit straight and intersect at an identical point on p-axis, namely the strength destruction surface of remolded loess with different moisture would be a curved cone. It could be found by comparing the yield surfaces on the π-plane in different condition of strain that the yield surfaces and destruction surfaces exhibited their similarity.%岩土体的剪切屈服和破坏面是岩土工程研究的基础.利用重塑黄土的真三轴试验,测试分析不同含水量重塑黄土在不同固结应力、不同中主应力比条件下的剪切应力-应变曲线.依据测试结果,以应变为条件进一步分析剪切屈服面和破坏面的变化规律.分析表明:一定含水量条件下,不同初始固结应力重塑黄土在同一,r平面上的破坏面趋于一致;在一定的初始应力条件下,不同含水量重塑黄土在同一π平面上的破坏面形状基本相似,随着含水量的增大,破坏面逐渐向内收缩,但曲面的形状基本相似;子午平面内不同含水量重塑黄土的强度线均呈直线,且交汇于p轴的同一点,即不同含水量重塑黄土的强度破坏面为具有同一顶点的曲面锥;通过不同应变条件下π平面上屈服面的比较可以看出,各屈服面与破坏面具有相似性.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2013(039)002【总页数】5页(P136-140)【关键词】重塑黄土;真三轴试验;屈服;破坏【作者】罗爱忠;邵生俊【作者单位】西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TU411.3岩土材料的屈服和破坏是岩土工程研究中的关键问题.从1773年摩尔提出摩尔库伦强度准则以后[1],许多学者研究了岩土材料的屈服特性[2-8].土受荷作用后,由弹性状态发展到弹塑性状态,其应力-应变所服从的条件为屈服条件.剪切变形充分发展,即产生塑性破坏,其应力-应变所服从的条件为破坏条件.如果以应变为参变量,则屈服条件就仅是应力的函数,在应力空间可以绘出屈服面.最初出现的屈服面称为初始屈服面,随着塑性变形的发展,在应力或应变空间中变化的屈服面称为后继屈服面.对于理想塑性材料,应力状态点一旦达到屈服面,即产生持续的塑性流动,屈服面也就是破坏面;对于硬化型材料,应力状态点达到初始屈服面即产生塑性变形,随着塑性变形的发展,屈服面也在不断变化.塑性变形发展最终使得材料破坏,应力状态点达到破坏面.以往,把土材料视为理想弹塑性材料,即在屈服破坏之前土材料呈线性变形体,初始屈服面也就是破坏面.因而,试验研究重点是破坏时的应力状态及其在应力空间中的描绘,破坏应力状态点形成的一个面就叫做破坏面.针对土材料,已建立的描述破坏面的强度准则有广义的米塞斯准则、摩尔-库仑准则[1]、拉德-邓肯准则[6]、松岗元-中井准则[7-8]、双剪应力准则[9-10]、三剪应力准则[11]等,部分学者对这些准则进行了系统分析和总结[11-12].本文利用重塑黄土的真三轴试验,测试分析不同含水量条件下重塑黄土在不同固结应力、不同中主应力比条件下的剪切应力-应变关系.依据测试结果,以应变为条件进一步分析剪切屈服面和破坏面的变化规律.1 重塑黄土的真三轴试验1.1 试验仪器及试验土样试验仪器采用西安理工大学真三轴仪[13](图1),它具有轴向刚性板加载、侧向双轴液压柔性囊加载的三向加载方式,侧向双轴相邻液压囊之间采用径向弹性伸缩、平面弹性转动的薄壁刚性板有效隔离技术,伺服步进电机驱动滚珠丝杆推进活塞产生压力的液压与体变控制器独立施加三向主应力的自动控制系统.该真三轴仪通过轴向刚性接触加载、水平面双向柔性面接触液压加载,能够独立控制三向主应力以及剪切过程轴向的变形速率,测试三向主应变.利用该真三轴仪,进行了含水量12%、18%、22.4%及26%重塑黄土在固结围压50、100、150 kPa,中主应力比0、0.25、0.5、0.75、1.0条件下的试验.试验土样为Q3黄土,取自西安市南郊,取土深度8.5~10.0 m.黄土的塑性指数19.6.图1 新型压力室真三轴仪Fig.1 True tri-axial apparatus with new pressure cell 1.2 试验结果图2给出了同一固结围压、不同中轴应力比b值应力路径条件下,不同含水量重塑黄土的应力-应变测试曲线.从图2可以看出,在不同的应力条件下,重塑黄土的应力-应变关系曲线从弱软化型曲线过渡到强硬化型曲线.依据不同固结压力、不同应力路径的应力-应变关系曲线,就可以确定不同应变水平的屈服面以及破坏应变条件下的破坏面.图2 不同含水量重塑黄土的应力-应变Fig.2 Stress-strain of remolded loess with different moisture2 重塑黄土的剪切屈服特性2.1 偏平面上的屈服线图3 b=0时偏平面上的屈服线Fig.3 Yield line in bias plane when b=0图3给出同一应变条件(ε1=10%)下偏平面上的屈服线.从图3可以看出,在偏平面上,在不同的初始含水量条件下,屈服曲线基本呈线性变化;同时也表明,重塑黄土的剪切破坏面为一簇锥面,随着初始含水量的增加,剪切破坏时的应力比逐渐降低,锥面向内收缩.2.2 π平面上的剪切屈服线2.2.1 相同固结应力和含水量条件下重塑黄土π平面上的屈服线依据一定应变条件下偏平面内剪切屈服线呈线性变化,可以得到剪切应力-应变曲线在同一应变条件下的应力状态确定给定球应力π平面上的应力状态点,从而能够分析不同含水量重塑黄土π平面上的屈服线.图4、5给出固结围压为50、100 k Pa,不同含水量重塑黄土在不同应变条件时(p=300 k Pa)π平面上的屈服线.从图中可以看出,不同重塑黄土π平面上的屈服线随着应变的增长,逐渐向外扩展,且具有相似性;同时也说明重塑黄土的强度屈服具有一致性.对于重塑黄土,以往假定屈服面与破坏面相似的方法是适用的.2.2.2 相同固结围压,不同含水量重塑黄土π平面上的屈服线图6给出初始固结围压50、100、150 kPa,球应力300 k Pa时π平面上不同初始含水量重塑黄土轴向应变5%的屈服线.从图6中可以看出,初始含水率不同,平面上的屈服线形状不完全相同;随着初始含水率的增大,屈服线逐渐向内收缩.可见,非饱和土含水量的变化对其剪切屈服面的影响较大.分析认为由于含水率的增大,重塑黄土颗粒间的基质吸力减小,宏观上表现为重塑黄土强度的降低.图4 重塑黄土固结围压π平面上的屈服线Fig.4 Yield line of remolded loess with consolidated circumferential pressure onπ-plane图5 π平面上的屈服线Fig.5 Yield line onπ-plane图6 不同含水量重塑黄土π平面的屈服线Fig.6 Yield line of remolded loess with different moisture onπ-plane3 重塑黄土的强度破坏面3.1 偏平面上的破坏线依据同一中轴应力比的真三轴试验结果,可以分析得到偏平面上破坏应变破坏线(轴向应变达到15%为标准).如图7所示,给出初始含水量为12%、18%、22.4%和26%时重塑黄土中轴应力比为0偏平面上的破坏应力点.从图7中可以看出,不同初始固结围压条件下中主应力比b=0的破坏应力点在偏平面上也呈现线性变化的特征;这些破坏曲线最终都交于一点.图7 b=0时偏平面上的破坏线Fig.7 Destruction line on bias plane when b=03.2 π平面上的剪切破坏线3.2.1 相同固结应力、不同含水量重塑黄土π平面上的破坏线依据真三轴试验测试的应力-应变曲线,以轴向应变15%为破坏标准,可以分析不同含水量重塑黄土的应力空间强度破坏面.图8给出固结围压为50、100、150 k Pa,不同含水量重塑黄土在球应力300 k Pa时π平面上的破坏线.湿度对非饱和重塑黄土强度特性具有显著的影响,基于重塑黄土的真三轴试验结果,研究它的强度规律对于工程建设具有重要意义.通过同一固结围压下不同含水量重塑黄土的试验结果得到同一球应力下π平面上的破坏面.可以看出,含水量的变化,使得重塑黄土强度在π平面上的破坏轨迹具有一定的差异性;随着含水量的增大,破坏轨迹曲线逐渐向内收缩,说明随着含水率的增大,对于黄土,其强度具有显著地降低;另外,从图中还可以看出,不同的含水量变化条件下,重塑黄土在π平面上的破坏轨迹具有相似性.3.2.2 相同含水量,不同固结围压重塑黄土π平面上的破坏面图9描述了相同含水量,不同固结压力条件下重塑黄土π平面上的破坏面.从图9可以看出,在相同的球应力水平条件下,如果初始含水量一定,初始固结围压的大小并不会改变其在π平面上的破坏面的形状和大小.可以认为,在小于150 kPa固结压力范围内,固结压力并不会影响该类黄土的破坏强度条件.在剪切过程中,随着应变的发展,土的结构性迅速发挥,次生结构的压硬性表现出抵抗力外力的作用,应力比的增长趋缓,应变较大时,土内部的结构调整已经基本完成,宏观上就表现为试样土样的整体变形及强度破坏轨迹趋于一致.3.3 重塑黄土在三维应力空间的强度条件分析以往,黄土强度条件的研究主要集中在中轴应力比为0的偏平面内,即一般只研究在常规三轴应力条件下的强度特性,并据此提出黄土的破坏面.邢义川[14]通过非饱和黄土的真三轴试验研究了强度破坏面,并建议描述黄土强度破坏面在三维应力空间中变化的π平面形函数.基于试验结果,在三维应力空间比较分析测试结果与常用强度准则.从图10可以看出,重塑黄土π平面上的破坏面在Mohr-Coulomb条件和Matsouka-Nakai条件之外,广义Mises条件之内.三轴挤伸时的强度与三轴压缩时的强度之比K处于Mohr-Coulomb条件的K值和广义Mises条件的K 值之间;同时,还表明邢义川提出的形状函数很好地模拟了本文所研究的重塑黄土的强度. 图8 不同含水量重塑黄土π平面上破坏线Fig.8 Destruction line of remolded loess with different moisture onπ-plane图9 重塑黄土的破坏面Fig.9 Destruction surface of remolded loess图10 破坏应力点与破坏准则的比较Fig.10 Comparison between destruction stress point and destruction criterion4 结论在重塑黄土真三轴试验的基础上,分析初始应力状态和含水量变化条件下重塑黄土的剪切屈服和强度变化规律.试验表明:一定含水量条件下,不同初始固结压力的重塑黄土在同一π平面上的破坏面趋于一致;在一定的初始压力条件下不同含水率条件的重塑黄土在同一π平面上的破坏面形状基本相似,随着含水量的增大破坏面逐渐向内收缩,但曲面的形状基本相似;偏平面内不同含水量重塑黄土的强度线均呈直线,且交汇于p轴的同一点,即不同含水量重塑黄土的强度破坏面为具有同一顶点的曲面锥;通过不同应变条件下π平面上屈服面的比较可以看出,各屈服面与破坏面具有相似性;通过对π平面上破坏面的拟合分析,重塑黄土的破坏面较好的符合邢义川提出的破坏面形状.本文得到毕节学院自然科学基金(200903)的资助,在此表示感谢.参考文献:[1]HEYMAN J.Coulomb’s memoir on statics[M].Cambridge:Cambridge Univ Press,1972.[2] HVORSLEV M J.Physical properties of remoulded cohesive soils [M].Vicksburg Miss:Waterways Experimental Station,1937.[3] ROSCOE K H,SCHOFIELD A N,WROTH C P.On the yielding of soil [J].Geotechnique,1958,8(1):22-53.[4] ROWE P W.The stress-dilatancy relation for static equilibrium of an assembly of particles in contact[J].Mathmatical and Phsical Science,1962,269:500-527.[5] MOGI K.Failure and flow of rocks under high triaxial compression [J].J Geophys Res,1971,76:1255-1269.[6] LAD P V.Elastoplastic stress-strain theory for cohesionless soil with curved yield surfaces[J].Int J Solids Struct,1977,13(1):63-76.[7] MATSUOKA H,NAKAI T.A new failure criterion for soils in three-dimensional stress [C]//Proc Conf on Deformation and Failure of Granular Materials.Edmonton,Canada:[s.n.],1982:253-263.[8] MATSUOKA H,SUN D.Extension of spatially mobilized plane(SMP)to frictional and cohesive materials and its application to cemented sands [J].Soils Found,1995,35(4):63-72.[9]俞茂宏.双剪理论及其应用[M].北京:科学出版社,1998.[10] YU Maohong,ZAN Yuewen,ZHAO Jian,et al.A unified strength criterion for rock material[J].International Journal of Rock Mechanicsand Mining Sciences,2002,39(8):975-989.[11]郑颖人,高红.岩土材料基本力学特性与屈服准则体系[J].建筑科学与工程学报,2007,24(2):1-5.[12]沈珠江.关于破坏准则及屈服函数总结[J].岩土工程学报,1995,17(1):1-8.[13]罗爱忠.新型真三轴仪的调试及重塑黄土强度变形特性的试验研究[D].西安:西安理工大学,2008.[14]邢义川,谢定义,李振.非饱和黄土破坏准则[J].工程力学,2004,21(2):167-172.。

重塑黄土的应力_应变关系_万玉珍

重塑黄土的应力_应变关系_万玉珍

第18卷 第6期岩 土 工 程 学 报Vol .18 No .6 1996年 11月Chinese Journal of Geotechnical EngineeringNov ., 1996 到稿日期:1995-04-22.重塑黄土的应力-应变关系万玉珍 林德明 (水利部黄委会设计院,郑州,450003) (水利部黄委会水科院,郑州,450003)1 高压力作用下重塑黄土的变形土是一些粒状的矿物、水和空气等三相系组成的复杂结构体。

在土工工程中,土体在各种外力的作用下,其颗粒之间将产生相对位移称为土的变形。

重塑黄土的应力-应变关系是黄土变形-强度特征的反映。

小浪底两岸为黄土丘陵地带,黄土成份为轻粉质壤土、中粉质壤土、重粉质壤土。

主要物理特性见表1。

分别对轻粉质壤土、中粉质壤土、重粉质壤土进行了U U 试验、CU 试验、CD 试验研究。

每组试验施加围压力分为九级,σ3最大为2800kPa 。

重塑黄土制备见表2。

表1小浪底黄土的主要物理特性土 壤 名 称轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土颗粒大小(%)>0.05(mm )1810~20140.005~0.05(mm )6863~7365<0.005(mm )1417~2021流限w L (%)31.126.0~32.740.6塑限w P (%)20.517.4~20.021.2塑性指数I P 11.29.2~13.419.4不均匀系数9.812.5~19.414.4比重G S2.732.72~2.732.74天然干密度(g /cm 3)1.41~1.581.57~1.61天然含水量(%)16.6~20.318.6~23.3表2黄土试样制备情况土壤名称轻粉质壤土中粉质壤土重粉质壤土干密度(g /cm 3)1.751.65~1.781.71含水量(%)16.214.2~18.118.9 注:表中含水量、干密度相应于25击,标准击实功能为8.63kgf ·cm /cm 31.1 非线性塑性变形、弹性变形试验成果绘成(σ1-σ3)-εa 曲线,见图1。

结构性黄土的触变力学特性规律

结构性黄土的触变力学特性规律

结构性黄土的触变力学特性规律摘要:黄土是指在地质时代中的第四纪期间,以风力搬运的黄色粉土沉积物,形成于干旱和半干旱条件下从而具有特殊的结构特征,大规模挖山填谷、削山填沟的高填方工程导致大量的原状结构性黄土被破坏重塑成为填方区的填料,在沟壑被填埋以后,填土体需经过长期固结沉降,产生足够的地基承载力以后,才能考虑建造一些高楼或其它高荷载建筑。

黄土具有结构性和触变性,扰动后结构损伤与静置后结构恢复过程中土体的应力-应变关系复杂。

因而加强对黄土触变性的研究,建立黄土触变模式,深化认识黄土的触变机理,为相关工程应用提供理论依据和技术支持,具有重要的理论意义和巨大的应用价值。

关键字:黄土;结构性;触变性;触变机理Law of mechanical characteristics of structural loessAbstract:Loess refers to the quaternary during the geological era, withwind carrying yellow silt sediment, formed in drought and semi-arid conditionsand has special structural characteristics, large-scale digging mountain filling, cutting mountain fill ditch high filling engineering lead to a large number of original structural loess destroyed into the filling area, after the gully is filled, fill body after long-term consolidation settlement, produce enough foundation bearing capacity, to consider building some tall or other high load building. Loess has structural and tactile denaturation, and the stress-strain relationship between soil structure damage after disturbance and structure recovery after standing up is complex. Therefore, it is of great theoretical significance and great application value to strengthen the research of loess deformation, establish the loess deformation mode, deepen the understanding ofthe deformation mechanism of loess, and provide theoretical basis and technical support for related engineering applications..Keywords: Loess; structural;Touch degeneration; Touch change mechanism1黄土的概念黄土是指在地质时代中的第四纪期间,以风力搬运的黄色粉土沉积物,形成于干旱和半干旱条件下从而具有特殊的结构特征,在我国的分布约占到国土面积的 6.6%,覆盖了64万km2的国土面积的国土面积,主要分布在我国的黄河中游流域,主要集中在陕西、河南、甘肃等西北地区[1]。

湿陷性黄土工程性质简介

湿陷性黄土工程性质简介

二、人工压实黄土的强度特性

通过对以上的试验结果分析,可以对人工压实黄 土的强度特性得出以下结论: 人工压实黄土在压实度小的情况下,强度很低, 具有较强的水敏感性。但随着压实度的提高,人 工压实黄土的强度随压实度呈指数关系而增大, 并且其水敏感性变弱,即水稳定性增强。因此在 具体施工时,一定要严格控制路基填料的压实度 ,以满足强度要求,保证其稳定性 。
一、湿陷性黄土的基本物理力学性质

1、黄土与其它粘土的区别在于黄土对含水量的变化极 为敏感,含水量低时,土的湿陷性强烈,但承载力很高 ;随着含水量的增加,土的湿陷性逐渐减弱,承载力随
之急剧下降,而压缩性得以提高。根据大量土样的试验
资料统计结果表明,黄土的湿陷性与其饱和程度成直线 反比关系,即饱和度愈低,土的湿陷性愈强,土的湿陷 性随着饱和度的增大而降低。
中的强度最低,也即地基在湿陷变形过程中的稳定 性最小。
二、人工压实黄土的强度特性

黄土既可以作为建筑物的地基,也是一种便于就地取材的 天然建筑材料。用黄土修筑路堤,为了保证路基具有足够 的强度,在施工时必须用人工或机械进行压实(夯实)。 经验证明,黄土经压实,干容重达到16.0~16.5kN/m3时, 强度高,渗透性、压缩性小,一般不具有湿陷性。 填土压实的控制标准是土的干容重γd,而压实的效果与土 的含水量有密切关系。因此,必须在填土前进行土料的室 内击实实验或现场碾压实验,以求出黄土在一定压实功能 下的最大干容重γdmax 及其相应的最优含水量wopt ,作为 施工质量控制标准和设计建筑物的干容重的选定标准。
三、人工压实黄土的压缩特性
压 缩 参 数 表
压实系数 体积压缩系 数 0.81 0.84 0.89 0.1649 0.1673 0.0710 0.095 0.100 0.045 10.5 10.0 22.2 压缩模量

压实黄土变形特性研究与应用_黄雪峰

压实黄土变形特性研究与应用_黄雪峰
黄土是具有湿陷性的特殊土壤,在我国西北地
区广泛分布。西北地区多山、多沟壑丘陵的地貌限 制了城市的发展空间,同时由于人类活动导致的自 然灾害也频繁发生。随着国家西部大开发战略的实
收稿日期:2014-02-20 基金项目:陕西省科技统筹创新工程计划课题(No. 2012KTDZD03-04)。 第一作者简介:黄雪峰,男,1960 年生,博士,教授,硕士生导师,主要从事特殊土与非饱和土、桩基工程等方面的教学与研究工作。 E-mail: hxfen60@
2随着压实度的升高试样遇水增湿变形量所占的比例是增加的相反其压缩固结变形量所占比例则是减小的即压实度越高总变形量越小遇水增湿变形量占总变形量的比例越大压缩固结变形量占总变形量的比例越6结论i压实黄土在侧限条件下的应力一应变关系可以用gunary模型见式5进行拟合相关系数均大于09909且稳定性高是最佳的拟合方式
第 35 卷增刊 2 2014 年 10 月
文章编号:1000-7598 (2014)增 2-0037-08
岩 土 力 学 Rock and Soil Mechanics
Vol.35 Supp.2 Oct. 2014
压实黄土变形特性研究与应用
黄雪峰 1, 2,孔 洋 1,李旭东 2,马 龙 1,杨宝山 3
(1. 兰州理工大学 土木工程学院,兰州 730050;2. 解放军后勤工程学院 军事建筑工程系,重庆 401331; 3. 信息产业部电子综合勘察研究院,西安 710054)

要:黄土高填方成为岩土工程领域新的研究课题,研究前景非常可观。针对延安新区黄土高填方工程做了大量的室内压
缩固结试验和增湿变形试验,讨论了压实黄土的变形特性,构造了压实黄土应力-应变关系的最佳拟合模型,并且利用试验 数据对百米高填方在不同压实度条件下的压缩固结变形量及增湿变形量进行了预测, 分析了各种变形量所占的比例。 结果表 明,(1)压实黄土在侧限条件下的应力-应变关系可以用 Gunary 模型拟合;(2)压实黄土在低压实度时低压下产生湿陷变 形,高压不产生,中等压实度时低压下不产生湿陷性变形,但高压产生;随着压实度的继续增大,低压及高压下均不产生压 实黄土的湿陷性变形;(3)在最优含水率条件下,利用试验数据对百米高填方在不同压实度下的工后沉降量进行预测,可 指导现场施工并检验施工质量;(4)压实黄土压实度越高,总变形量越小,遇水增湿变形量占总变形量的比例越大,压缩 固结变形量占总变形量的比例越小。 关 键 词:黄土高填方;高压固结;变形特性;Gunary 模型;割线模量;相关系数 文献标识码:A 中图分类号:TU 444

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。

冻融循环下重塑黄土动回弹模量演化规律

冻融循环下重塑黄土动回弹模量演化规律

冻融循环下重塑黄土动回弹模量演化规律张祥;冉武平【摘要】为明确季冻区黄土动回弹模量的演化规律,采用动三轴试验,研究了不同冻融循环次数下考虑不同应力条件、不同压实条件及不同湿度条件下重塑黄土动回弹模量的演化规律.结果表明:重塑黄土的动回弹模量随围压的升高而增大,随偏应力的增大而减小,并且围压对动回弹模量的影响大于偏应力.在不同的应力条件下,重塑黄土动回弹模量随冻融循环次数的增加先增大后减小,且减小趋势渐缓.在冻融循环第4~第6次的过程中非最佳含水量的重塑黄土动回弹模量变化较小.另外,综合研究含水量和冻融循环对重塑黄土的动回弹模量的影响,发现在冻融循环N≤6次时,含水量对冻融循环作用下重塑黄土的动回弹模量的演化规律影响较大.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】6页(P42-47)【关键词】重塑黄土;冻融循环;动三轴试验;动回弹模量;演化规律【作者】张祥;冉武平【作者单位】新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047;新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047【正文语种】中文【中图分类】U414.10 前言道路结构的强度和稳定性受路基影响显著[1-3],路基回弹模量是反映路基抗变形能力的主要力学指标,同时亦是道路结构设计的关键技术参数[4-6]。

而长期裸露在外的路基,其回弹模量受诸多因素影响,其中最显著的则为荷载条件(应力路径)和环境条件(水、温)。

在季节性冰冻地区,冻融循环影响则更为显著,并且黄土作为一种特殊的粘性土,遇水容易产生湿陷、崩解。

目前我国在道路结构设计中采用静回弹模量作为路基设计施工控制指标,缺乏在交通动态荷载以及冻融循环作用下路基土物理力学指标的研究。

因此研究在不同应力状态、不同冻融循环次数、不同含水量以及不同压实度的黄土路基动回弹模量的演化规律是非常必要的。

关于在冻融循环作用下路基土物理力学特性的演化规律,国内外很多学者已开展了大量的研究。

马兰黄土变形性及微观结构特征研究

马兰黄土变形性及微观结构特征研究

马兰黄土变形性及微观结构特征研究王冠民;刘沛林;王蓬;姜振泉;钱自卫【摘要】简要介绍了马兰黄土力学强度、变形性及微观结构特征。

采用单轴压缩试验及电镜扫描方法,对原状及重塑黄土样的物理力学性质及微观结构特征进行了研究。

结果表明,马兰黄土原状土样和重塑土样均表现出很强的塑性变形特点,且其塑性变形性随含水量的增大而更加明显;相近稠度状态条件下,重塑土样较原状土样产生的变形量更大,表明原状土样具有一定的结构强度;单轴压缩试验前,原状马兰黄土呈支架大孔微胶结结构,颗粒之间多为点-点、点-棱接触;试验后,微观结构转为镶嵌微孔微胶结结构,支架架空结构发生破坏,土体变得致密。

【期刊名称】《建井技术》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】3页(P30-32)【关键词】马兰黄土;单轴压缩;变形性;微观结构【作者】王冠民;刘沛林;王蓬;姜振泉;钱自卫【作者单位】陕西彬长矿业有限公司煤化工分公司,陕西咸阳,713500;陕西彬长矿业有限公司煤化工分公司,陕西咸阳,713500;陕西彬长矿业有限公司煤化工分公司,陕西咸阳,713500;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州,221116; 徐州中矿井巷注浆防治水新技术有限公司,江苏徐州,221008;中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州,221116; 徐州中矿井巷注浆防治水新技术有限公司,江苏徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TD163+.1陕西彬长矿区位于黄陇侏罗系煤田中部,是全国13个特大型煤炭基地之一。

目前矿区尚处于开发初期,一些矿井正在建设和规划中。

彬长矿区矿井建设的制约因素之一,是深厚的新生界松散土层[1]。

马兰黄土是该地区典型的新生界松散土层,呈厚层状,褐黄色含砂粘土和浅黄色粉质粘土间隔分布,单层厚度3~8m。

含砂粘土较致密,块状结构,具少量裂隙;粉质粘土呈半固态,土质疏松,具大孔隙,垂直节理发育,遇水易水解破坏。

井筒掘进揭露的围岩,存在垂向离层崩裂的潜在威胁,变形控制难度较大。

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重塑黄土变形特性
作者:程海涛, 刘保健, 谢永利, CHENG Hai-tao, LIU Bao-jian, XIE Yong-li
作者单位:长安大学,公路学院,陕西,西安,710064
刊名:
长安大学学报(自然科学版)
英文刊名:JOURNAL OF CHANG'AN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)
年,卷(期):2008,28(5)
被引用次数:2次
1.孙钧岩土材料流变及其工程应用 1999
2.李传勋压实黄土荷载、变形与时间关系及应用问题的研究[学位论文] 2003
3.陈晓平.白世伟软土蠕变-固结特性及计算模型研究[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2003(05)
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5.程海涛.刘保健.谢永利压实黄土应力-应变-时间特性[期刊论文]-长安大学学报(自然科学版) 2008(01)
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8.张玉芬.张志权.赵桂娟二灰黄土力学性能试验[期刊论文]-长安大学学报(自然科学版) 2007(05)
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2.李喜安.黄润秋.彭建兵黄土崩解性试验研究[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2009(z1)
本文链接:/Periodical_xagljtdx200805008.aspx
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