饱和与非饱和膨胀岩剪切特性试验研究
饱和_非饱和有机质粉土抗剪强度的对比
图 2 饱和土抗剪强度τsat 与净正应力σˊ试验曲线 Fig. 2 Variation of shear strength τsat with net normal stress σˊ under same matric suctions ψ for saturated soil 图 3 非饱和土抗剪强度τf 与净正应力σˊ试验曲线 Fig. 3 Variation of shear strength τf with net normal stress σˊ under different matric suctions ψ for unsaturated soil
Abstract: Comparisons of shear strength between the saturated and unsaturated sandy silt were shown based on the measured shear strength using a modified direct shear device, and shear strength was predicted using the saturated soil properties and soil-water characteristic curve (SWCC) for the sandy silt. It was illustrated that the saturated shear strength was less than the unsaturated shear strength, and the unsaturated shear strength increased with increasing matric suction. It was shown by this study that properties of the saturated-unsaturated fine-grained soils were affected by physical conditions and the stress condition in the field. Key words: unsaturated sandy silt; shear strength; matric suction; SWCC
南阳膨胀土非饱和剪切特性试验研究
（ａ ｇ ｚ ｉｅ ｃｅｔ ｉ ｅｅ ｒｈＩｓ ｔｔ， ｙｌ ｂｒ ｔｒ ｆＧｅｔｃｎｃｌ ｃａ ｉｓ Ｙ ｎ ｔｅＲ ｖｒＳｉｎｉ ｃＲ ｓａ ｃ ｎｔ ｕｅ Ｋｅ ａ ｏａｏｙｏ ｏｅｈ ｉａ ｈ ｎｃ Ｊ ｉ Ｍｅ ａ ｄＥ ｇｎｅｉｇｏ ｅ ｉｓ ｙｏ Ｗａｅ ｓｕｃｓＷｕ ａ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ ｎ ｎ ｉｅｒｎ ｆｔ ｎｔ ｆ ｔｒ ｏ ｒｅ ， ｈ ｎ４ ０ １ ， ｈｎ ） ｈ Ｍ ｒ Ｒｅ
变量 强 度 公式 的适 用 性 。
关键词 ： 膨胀岩 ； 基质吸力 ； 剪切强度 ； 剪胀性 ； 非饱和直剪试验
中 图分 类 号 ： Ｖ ７ Ｔ ４０ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２１ ８ （０ ９ ０—１ ２０ １ ７ ６３ ２ ０ ）６０４ ～３
Ｓｔ ｄ ｉ Ｓ ｅ ｒＳ ｒ ｎ ｔ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓｏ ｐ ｎ ｉｅ Ｓ ｉ ｏ ｎｙ ｎｇ Ｃｉｙ ｕ ｙ Ｏ ｌ ｈ ａ ｔｅ ｇ ｈ Ｃｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｆＥｘ ａ ｓｖ ｏ ｌ ｆＮａ ａ ｔ
ｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ｉｎ 一 １ ． 。 ｗｈ ｃ ｒ ｖ ｄ ｔ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｄ ｕｂ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｉｂ ｅ ｔ ｅ ｇ ｈ ｅ ｕ ｔ ｎ ｎ ｍａ ｒ ｕ ｔ ｃ ｏ ６ ４ ， ｉｈ ｐ ｏ ｅ ｈ ｐ ｌｃ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｏ ｌ ｔ ｅ ｓｖ ｒａ ｌ ｓ ｓ ｒ ｎ ｔ ｑ ａ ｉ ． ｉ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｘ ａ ｓｖ ｏ ｌ ｍａ ｒｃ ｓ ｃ ｉ ｎ ｓ ｅ ｒ ｓｒ ｎ ｔ ｓ ｅ ｒ ｄ ｌ ａ ｃ ｕ ｓ ｔ ａ ｅ ｉｅ ｔｓ ｅ ｒ ｔ ｓ ． ｙ ｗｏ ｄ ：ｅ ｐ ｎ ｉ ｅ ｓ ｉ； ｔ ｉ ｕ ｔｏ ； ｈ ａ ｔ ｅ ｇ ｈ； ｈ ａ ｉｉ ｎ ｙ； ｎ ａ ｒ ｔ ｄ ｄ ｒ ｃ ｈ ａ ｅ ｔ ｔ
非饱和膨胀土参数分析
非饱和膨胀土参数分析摘要:本文对非饱和膨胀土进行了一系列的剪切蠕变试验研究，基于试验结果对膨胀土的各个参数进行了分析。
结果表明：剪切模量随剪切水平的增加而减小；随含水量的增加也逐渐减小。
相同剪切水平下，粘滞系数随竖向应力的增加而增加；相同竖向力下，粘滞系数随剪切水平的提高而减小。
关键词:剪切蠕变非饱和膨胀土粘滞系数土的蠕变是指在恒定荷载作用下，土体的变形随时间而变化的现象。
工程实践表明，任何土体都具有蠕变特性。
膨胀土的变形可分为弹性变形、塑性变形、粘性变形三部分，其中粘性变形表现为蠕变性状。
因此膨胀土的变形不但与应力有关，而且与时间有关。
随着时间的推移，处于膨胀土地区工程设施均受到不同程度的破坏，这些与时间有关的破坏都是由于膨胀土的蠕变而引起的。
因此本课题小组对膨胀土流变特性进行了一系列的研究，并取得很多重要成果。
但针对膨胀土的各个参数进行分析的文献至今还不多见。
本文基于剪切蠕变试验数据，对膨胀土的参数进行了探讨，得出了一系列具有指导实践意义的结论。
1 剪切模量土的剪切模量是评价土体性能的指标之一，它描述了土骨架在剪切应力作用下，土体的粘滞性随时间的变化规律。
剪切模量是在剪应力-剪应变等时曲线基础上，按照绘制而成的。
膨胀土剪切模量-时间关系曲线见图1和图2。
由图1、图2知，相同竖向力作用下，剪切模量随时间增加而减小，随剪切水平的增加也减小，且其瞬时剪切模量和七天后的剪切模量都减小;相同竖向力作用下，剪切模量随含水量的增加而减小，受含水量影响较大。
2 粘滞系数粘滞系数是描述土的蠕变特性的另一个重要指标，粘滞系数，则粘滞系数可以根据图3关系曲线得到，即曲线的斜率。
发现粘滞系数随竖向应力、剪切应力水平和时间的变化而变化。
从图3可得在同一剪切水平作用下粘滞系数随竖向压力增加而增加，从图4可得在同一竖向应力作用下粘滞系数随剪切水平的提高而减小，从图3、图4可得粘滞系数随时间增加而增加，而且增加得相当大。
粘滞系数变化较大的原因是因为土具有粘滞性，但并不是只有粘滞性，还存在抵抗外荷载变形的弹性和塑性，是三者共同作用的结果。
干湿循环对非饱和膨胀土抗剪强度影响的试验研究
干湿循环对非饱和膨胀土抗剪强度影响的试验研究徐丹;唐朝生;冷挺;李运生;张岩;王侃;施斌【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2018(25)1【摘要】膨胀土是一种气候敏感性土体,研究在干湿循环过程中膨胀土剪切强度的变化,对了解在自然界周期性蒸发和降雨作用下原位膨胀土体工程性质的变化以及由此导致的地质灾害发生过程具有重要意义.文中以重塑非饱和膨胀土为研究对象,模拟了3次干湿循环过程,对每次干燥路径中的试样进行了直剪试验,重点分析含水率、正压力及干湿循环次数对膨胀土剪切强度的影响,得到如下主要结果:(1)在干燥过程中,随着含水率的减小,试样的刚度、脆性、抗剪强度值(峰值剪切应力)、抗剪强度指标(黏聚力、内摩擦角)及抗剪强度损失(峰值强度与残余强度之差)均呈增加趋势;(2)正压力越高,试样的剪切强度和残余强度越大,而破坏后的峰值强度损失越小,破坏韧性增加;(3)在3次干燥过程中,试样的剪切强度及黏聚力呈先增加后减小的趋势,在第二次干燥过程中达到峰值,但内摩擦角受干湿循环的影响无明显规律;(4)试样经历多次干湿循环后,其剪切特性越来越类似于超固结土,脆性显著增加;(5)干燥过程和干湿循环对试样残余剪切强度的影响都不明显,残余剪切强度基本都在100 kPa 附近变化;(6)非饱和膨胀土在干湿循环及干燥过程中剪切强度的变化除了与吸力有关外,还与其微观结构调整和裂隙发育状态密切相关,需要综合非饱和土力学和土质学理论对试验现象进行分析.%Expansive soil is highly sensitive to climate change.Understanding the response of engineering properties of expansive soil under wetting drying cycles is therefore significant for revealing the disaster mechanism as natural expansive soil is subjected toperiodic evaporation and infiltration.In this investigation,a series of shear tests were conducted on unsaturated remolded expansive soil which was subjected to three wetting-drying cycles.The influence of drying process,normal stress and wetting-drying cycles on shear strength behavior were analyzed and discussed.The results show that (1) during drying,specimen stiffness,shear strength,shear strength parameters (cohesion and internal friction angle),failure brittleness and peak strength loss increase with decreasing water content,while the shear displacement decreases accordingly;(2) higher normal stress gives rise to higher shear strength as well as residual shear strength,but lower peak strength loses,and fracture toughness of the specimen increases generally with increasing normal stress applied during shearing;(3) the shear strength behavior of unsaturated expansive soil is significantly influenced by wetting-drying cycles,during which both shear strength and cohesion increase first and then decrease,and reach their peak values at the second drying path;however,the internal friction angle is slightly influenced by wetting-drying cycles;(4) after the specimens were subjected to multiple wetting-drying cycles,the shear characteristics are similar to that of over consolidated soil,and the specimen presents more brittleness at failure;(5) the residual shear strength seems to be independent of drying process and wetting-drying cycles as the obtained values are generally kept around 100 kPa;and (6) shear strength of unsaturated expansive oil during wetting-drying cycles is significantly conditioned by suction,microstructurcand cracking development;it is necessary to combine unsaturated soil mechanics and soil science to make an accurate evaluation.【总页数】11页(P286-296)【作者】徐丹;唐朝生;冷挺;李运生;张岩;王侃;施斌【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023;南京大学地球科学与工程学院,江苏南京210023【正文语种】中文【中图分类】TU411;X141【相关文献】1.干湿循环对玄武岩纤维加筋膨胀土抗剪强度的影响 [J], 彭轶群;薛俊伟2.干湿循环作用下膨胀土裂隙演化规律及其对抗剪强度影响 [J], 韦秉旭;黄震;高兵;朱海3.干湿循环含低应力条件下百色膨胀土抗剪强度试验研究 [J], 林京松;黄岩峰;杨和平;肖杰4.干湿循环效应对纤维膨胀土抗剪强度室内试验研究 [J], 陈翔;张福海;张晓阳;贺祖浩5.干湿循环对石灰改良膨胀土路基抗剪强度参数的影响 [J], 郭莉英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同饱和度下膨胀土原位孔内剪切试验及强度响应特征
不同饱和度下膨胀土原位孔内剪切试验及强度响应特征
罗晓倩;孔令伟;鄢俊彪;高志傲;田升奎
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】膨胀土强度随饱和度变化显著,非饱和膨胀土的抗剪强度一直是研究膨胀土工程问题的关键。
选取南阳市某高速路沿线边坡膨胀土为研究对象,进行了天然条件下处于不同饱和度状态的膨胀土原位孔内剪切试验,获得了自然条件下膨胀土的抗剪强度随饱和度的变化特征。
膨胀土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角随着膨胀土饱和度的增大而逐渐减小。
结合现场试验数据和土-水特征曲线,提出了以法向应力、饱和度为变量和以法向应力、基质吸力为变量的两种非饱和膨胀土的抗剪强度计算模型,并结合试验数据对计算模型的适用性进行了验证。
与之前常用的非饱和土抗剪强度计算模型相比较,提出的两种计算模型所需的拟合参数少,适用于更宽吸力范围、不同法向应力条件下非饱和膨胀土抗剪强度的计算,且结果更为准确。
【总页数】11页(P153-163)
【作者】罗晓倩;孔令伟;鄢俊彪;高志傲;田升奎
【作者单位】中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;中国科学院大学;桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU411
【相关文献】
1.南宁膨胀土的原位剪切试验分析
2.不同含水率膨胀土动剪切模量特征与原位G-γ衰减曲线确定方法
3.基于原位剪切试验的膨胀土边坡稳定性研究
4.基于原位孔内剪切试验的残积土强度指标及风化程度影响评价
5.膨胀土原位剪切模量–剪应变衰减曲线与特征分析
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非饱和膨胀土的膨胀特性试验研究
（ ）等 速膨胀 阶 段 。在 此膨 胀 阶段 ， １ 随着 时 间
３ １ 膨胀 量研 究 ．
的增 长线膨 胀率迅速 增 大 ， 二者 基本 呈现线 性关 系。
试 验 结果 表 明 ， 膨胀 土 的 线膨 胀率 与 起始 含水 量有着 线性 的关 系。对膨 胀量 与起 始含水 量进行 线 性 回归 分析 ， ： 得
１ 赝 暇 ｊｋ ； ／Ｐａ
图 １ 土水 特 征 曲线
维普资讯
・
２ ４・
北 方 交 通
对于非饱和膨胀变形试验 ， 当土体的膨胀变形 量 达到总 变形量 的 ９ ％ 时 ， 为 膨胀 变 形 已基 本完 ５ 认
成 。所对 应 的时间 即认为膨 胀所需 时间 。试 验结果 如表 ２所示 。
研 究。结果表明由于不同初始含水量的膨胀土具有不 同的基质吸力值 ， 导致土样在吸湿过程 中发生不 同的膨胀 变形量。根据膨胀 变形试验结果 ， 建立了膨胀 土的膨胀量、 膨胀速率以及膨
胀 变形所 需 时 间与起始含 水 量 的相 关公式 。
关键词
１ 引 言
非饱和膨胀土 土水特征曲线 膨胀量 初始含水量
维普资讯
第３ 期
北 方 交 通
・ ３・ ２
非饱 和 膨 胀 土 的膨 胀 特 性 试 验 研 究
王恒 福
（ 连市高速 公路管理处 ， 大 大连 １６ ２ ） １０４
摘
要
针对 不 同起始 含 水量 的非饱 和膨 胀 土 ， 对其 膨 胀 量和 膨 胀 速 率进 行 了详 细 试验
大的负孔隙水压力。土体 的负孔隙水压力使它具有 不 同于饱 和土 的性状 。在 大气 影 响 和地下 水 位线 变 动下， 土体经常经受到干湿循环效应 ， 导致基质吸力 和土体结构也随着发生变化 。非饱和膨胀土在吸 Ｊ
非饱和膨胀土强度及土水特性室内试验研究
第43卷第11期•1〇〇 • 2 0 1 7 年 4 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No. 11Apr.2017文章编号：1009-6825 (2017) 11-0100-04非饱和膨胀土强度及土水特性室内试验研究郭震山(山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室，山西太原030006)摘要:依托某浅埋膨胀土隧道工程，制备不同含水率的土样进行直剪试验,建立了膨胀土强度参数随含水率变化的经验公式，采 用滤纸法测得膨胀土在吸湿过程中基质吸力随含水率的变化规律，并依据试验数据对土一水特征曲线按V-G模型进行拟合并确 定拟合参数，结果表明:现场膨胀土属于低压缩性土，具有中等膨胀潜势，土体摩擦角随含水率的增加呈线性减小,黏聚力随含水 率的增加呈二次抛物线形减小，土一水特征曲线与V-G模型拟合程度较好。
关键词:膨胀土，室内试验，强度参数，基质吸力中图分类号:TU411 文献标识码:A膨胀土在我国分布广泛且种类较多[1’2]，同时膨胀土具有显 著的地域差异性，不同地区膨胀土的工程特性不尽相同。
工程中 遇到的膨胀土多为非饱和土,其对环境中湿度的变化非常敏感，遇水膨胀、失水收缩，同时其强度参数和基质吸力也随土体中含 水率的变化而发生显著的改变。
在外界雨水补给条件下,膨胀土 含水率升高，土体发生软化膨胀，非饱和区基质吸力降低,导致膨 胀土抗剪强度降低，从而诱发膨胀土路基不均匀沉降[3]、膨胀土 边坡失稳破坏[4]、膨胀土隧道坍塌[5_7]等严重工程事故的发生。
1研究进展目前，国内学者已经对膨胀土进行了大量的室内和现场试 验，以研究膨胀土的工程特性。
项伟等[8]通过室内试验研究了南 水北调潞王坟段膨胀土的膨胀变形特性。
刘鹏[9]和杨庆等[1°]对 膨胀土抗剪强度随含水率的变化关系进行了试验研究，并得到了 抗剪强度参数随含水率的变化关系。
周葆春等[11]和黄志全等[12]采用滤纸法对非饱和膨胀土的土一水特征曲线进行了测定。
饱和度对非饱和黄土抗剪强度的影响
山东农业大学学报(自然科学版),2020,51(6):1074-1079VOL.51NO.62020 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2020.06.017饱和度对非饱和黄土抗剪强度的影响邢琳,任亚宁,申向梁国网河北经研院,河北石家庄050000摘要:为研究含水率对非饱和黄土抗剪强度的影响，本文对不同饱和度下的原状黄土试样与重塑试样分别进行了直接剪切实验。
结果发现：随着饱和度的增大，两种黄土试样的剪切强度表现出逐渐降低的现象；由摩尔库伦强度准则得到黏聚力呈线性减小，内摩擦角的下降趋势逐渐减缓最终趋于稳定；原土试样对饱和度的敏感性明显低于重塑试样；经机理分析认为非饱和黄土的剪切强度受矿物成分、含水状态和结构性的综合影响；因此提出水分和黄土结构性的表达式，有效地预测了非饱和黄土的力学指标。
关键词:非饱和黄土;饱和度;剪切强度中图法分类号:[P642.3]文献标识码:A文章编号:1000-2324(2020)06-1074-06Effect of Saturation on the Shear Strength of Unsaturated Loess XING Lin,REN Ya-ning,SHEN Xiang-liangState Grid Hebei Economic Research Institute,Shijiazhuang050000,ChinaAbstract:In order to study the effect of water content on the shear strength of unsaturated loess,direct shear experiments were carried out on undisturbed loess samples and remolded loess samples with different saturation.The results showed that the shear strength of the two samples decreased gradually with the increase of saturation.According to the molar coulomb strength criterion,the cohesion decreases linearly and the Angle of internal friction decreased gradually and finally become stable.The sensitivity of undisturbed sample to saturation was lower than that of ordinary loose soil sample.According to the analysis of mechanism,it was concluded that the shear strength of unsaturated loess was affected by mineral composition, water bearing state and structure.An expression of the strength of the unsaturated loess which took into account the structure of the loess and the water.The strength expression could effectively predict the mechanical index of unsaturated loess. Keywords:Unsaturated loess;saturation;shear strength黄土是一种广泛分布在我国黄河流域的一种特殊土体，主要由碎屑矿物和黏土矿物组成，遇水发生湿陷现象是该地区黄土的常见特性[1]。
非饱和膨胀土剪切强度参数对比试验研究
关键词 ： 非饱和膨胀土 ； 基质吸力 ； 强度 ； 直剪试验 ； 三轴 试 验 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ４ ４ ３ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２— ５ ６ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ０ １— ０ ６
＝Ｃ ＋（ ｏ ｒ — 。 ） ｔ ａ ｎ ＋
பைடு நூலகம்
（ ３ ）
Ｆ ｒ ｅ ｄ ｌ ｕ ｎ ｄ等 在双 变 量 理论 基 础 上 ， 根据土 一
应力 状态 变量 的非 饱 和土强 度公 式为
下＝ｃ ＋［ （ ｏ ｒ —ｕ ） ＋ （ ｕ 。 一ｕ ） ］ ｔ ａ ｎ ｑ ￣
非 饱 和土力 学 的基本 理论 已经 确认 了基 质 吸力 的存在 有利 于非 饱 和 土 强度 的提 高 ， 但 是 对 于 强 度
Ｋ ｈ ａ ｌ ｉ ｌ ｉ 和 Ｋ ｈ ａ ｂ ｂ ａ ｚ 对 １ ４种 土进 行 试 验研 究 ，
给出 了 １ ４种 土 的 有 效 应 力 参 数 和 基 质 吸 力 之 间
ＤＯＩ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２—５ ６ ３ ４． ２ ０１ ３ ． ０ ４． ０ ０ １
非饱 和膨 胀 土 剪切 强度 参 数 对 比试 验 研 究
姜 彤 ，张俊 然 ，陈 宇
（ １ ． 华 北 水 利 水 电大 学 岩 土 工 程 与水 工 结构 研 究 院 ， 河 南 郑州 ４ ５ ０ ０ ４ ５ ； ２ ． 上海大学， 上海 ２ ０ ０ ４ ４ ４ ）
摘
要： 通 过 控 制 基 质 吸 力 的直 剪 和 三 轴 试 验 ， 研 究非饱 和膨 胀土 强度参 数随 基质 吸力 的变化规 律． 试 验 结 果 表 明： 直 剪 和三 轴 试 验 得 出 的 强 度 参 数 随 基 质 吸 力 的 变 化 规 律 基 本 相 同 ， 黏 聚力 随 基 质 吸 力 的增 加 而 增 加 ， 内摩擦角随基质吸力的增加而有所减小 ． 非 饱 和 土 的 内摩 擦 角 并 非 常 数 ， 也受 基质 吸力大小 的影响 ， 当 基 质 吸 力 小 于 或 等 于 土 样 的进 气 值 时 ， 与 基 质 吸 力 有 关 的 内摩 擦 角 保 持 不 变 ， 而 土 样 内 摩 擦 角 随 基 质 吸 力 的
岩石在饱和状态下的抗剪强度参数变化研究
取样深度为地下 ８００ ｍ处．岩石种类有大理岩、花岗 岩 、二辉岩、含辉岩 、混合岩、斜长岩等共 ６种岩石．在 室 内用 岩样 加 工 设 备 将 实验 岩样 制 作 成 正 方 体标 准 试 件 ，加 工 成形 后 的 单 个 试 件 尺寸 约 为 ５０ ｍｍ ｘ ５０ ｍｍ ×５０ ｍｍ，不 同试 件 的尺 寸略 有差 别 ．每种 岩石 的试 件 个数在 ｌ０ ｌ６个 不等 ．
Ｃｏｕｌｕｍｂ方程可用式 （４）、式 （５）表示：
ｒ＝ｃ＋ｏ－ｔａｎ ，
（４）
Ｔ＝Ｃ ＋ｏ＇ｔａｎ ，
（５）
把式 （２），式 （３）带人式 （５）得
．ｒ＝ｃ（１一 ）＋ ａｎ（ （１－ｒ／ ））．
（６）
实验 方法 ，将 试 件沿剪 切线 置入抗 剪夹 具 内，压 剪角 度 ２．１ 同种岩 石 ２种状 态下 的抗 剪强度参 数 比较
图 １ 电液 伺服 控 制 试 验 机
Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｅｔ，ｃｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｓｔｉｎｇ ｍ ａｃｈｉｎｅ
收稿 日期 ：２０１０—０５—２７ 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目（１０９７２２３８） 通信作者 ：曹平（１９５９－），男，湖南祁东人，博士，教授，博士生导师，研究方向：岩土力学与工程的理论及其应用．Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｃａｏ＿ｅｓｕ＠ｓｏｈｕ．Ｃｏｒｎ
２９
１．２ 实验 方 法
低幅度引 人抗剪弱化系数，用 ７７ｃ， 表示，将其定义为
本 次 试 验 重点 研 究 岩体 在 饱 和状 态下 的抗 剪强 度特性 ，通过 与 自然 状 态进行对 比分 析，了解 岩体 抗剪 强 度在饱 和状态 下 的变 化情 况．试 验过 程严 格按 照《工 程岩体 试验方 法标准 ）（ＧＢ／Ｔ５０２６６—９９）进行 ．根据试 验 规 范 ０１，对 试件 的颜 色 、颗粒 、层 理方 向等情况 进行 描 述记 录 ，并在 试件 上划 出剪切 线 ．每 种岩石 的试 件均按 个 数等 分成 两组 ，在 常 温状况 下，将其 中一组 放 置于 干 燥 环境 下；另一 组放 置 于水槽 内，先 注水 至试 件高 度 的 １／４处，每隔 ２ ｈ再分别注水至试件高度的 １／２和 ３／４ 处 ，６ ｈ后全 部浸 没试 件，试件 在水 中浸 泡时 间不低 于 ４８ ｈ，以使试 件达 到充 分饱 和 状态 ．采用 变 角度 压剪 的
吸力对非饱和膨胀土抗剪强度及剪胀特性的影响
吸力对非饱和膨胀土抗剪强度及剪胀特性的影响
詹良通;吴宏伟
【期刊名称】《岩土工程学报》
【年(卷),期】2007(29)1
【摘要】利用非饱和土直剪仪进行原状样和压实样的控制吸力直剪试验以研究吸力对非饱和膨胀土抗剪强度和剪胀性状的影响。
试验结果表明:该膨胀土原状样和压实样的剪胀势随着吸力增加而增大。
吸力对该膨胀土抗剪强度的贡献可归结于两种不同的机理:①吸力使得土体中粒间有效应力增加;②吸力对土体剪胀势的贡献。
由于吸力对土体剪胀势的贡献,吸力对该膨胀土峰值强度的贡献大于其对峰后软化强度的贡献。
当吸力相同时,原状样的峰值强度和剪胀势均高于压实样,这与原状样中铁锰结核的胶结作用有关。
吸力对该膨胀土抗剪强度的贡献高于压实高岭土。
【总页数】6页(P82-87)
【关键词】膨胀土;吸力;抗剪强度;剪胀性;直剪试验
【作者】詹良通;吴宏伟
【作者单位】浙江大学岩土工程研究所;香港科技大学土木工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TU432
【相关文献】
1.基质吸力对非饱和滑带土抗剪强度的影响试验研究 [J], 甘建军
2.从粒间吸力特性再认识非饱和土抗剪强度理论 [J], 汤连生
3.关于“从粒间吸力特性再认识非饱和土抗剪强度理论”的讨论 [J], 慕青松
4.对“从粒间吸力特性再认识非饱和土抗剪强度理论”讨论的答复及关于“低含水率非饱和土的有效应力及抗剪强度”的讨论 [J], 汤连生
5.温度对非饱和膨胀土抗剪强度和变形特性的影响 [J], 谢云;陈正汉;李刚
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应变速率对饱和—非饱和黄土抗剪强度的影响规律研究
应变速率对饱和—非饱和黄土抗剪强度的影响规律研究应变速率对饱和—非饱和黄土抗剪强度的影响规律研究摘要：本文通过对饱和和非饱和黄土在不同应变速率下进行单轴抗剪试验，研究了应变速率对其抗剪强度的影响规律。
结果表明，应变速率对饱和—非饱和黄土的抗剪强度具有明显影响，且影响程度与饱和度和含水率有密切关系。
在低应变速率下，饱和黄土的抗剪强度较高，而非饱和黄土的抗剪强度较低。
随着应变速率的增加，饱和黄土的抗剪强度逐渐减小，而非饱和黄土的抗剪强度则逐渐增加。
并且，在较高应变速率下，饱和黄土和非饱和黄土的抗剪强度差距逐渐缩小。
关键词：应变速率；饱和—非饱和黄土；抗剪强度；影响规律1. 引言饱和—非饱和黄土是岩土工程中常见的土壤类型之一，研究其基本力学性质对于工程设计和施工具有重要意义。
应变速率是描述变形过程中应变变化的速率，属于实际工程中常见的变量之一。
然而，迄今为止，应变速率对饱和—非饱和黄土抗剪强度的影响规律尚未得到全面研究和理解。
2. 实验方法2.1 实验样品制备选取具有代表性的饱和和非饱和黄土样品，并通过常规方法进行样品制备，保证其质量和一致性。
2.2 单轴抗剪试验在实验设备上进行单轴抗剪试验，选取不同应变速率进行加载。
对于饱和黄土，设置不同水位以控制饱和度；对于非饱和黄土，根据不同条件控制其含水率。
3. 实验结果与分析3.1 饱和黄土的抗剪强度在低应变速率下，饱和黄土具有较高的抗剪强度，随应变速率的增加，其抗剪强度逐渐减小。
实验结果显示，当应变速率较小时，黄土颗粒更容易获得良好的排列状态，从而提高抗剪强度。
而当应变速率较高时，黄土颗粒之间的相互作用时间较短，排列不够紧密，导致抗剪强度下降。
3.2 非饱和黄土的抗剪强度与饱和黄土相比，非饱和黄土在低应变速率下具有较低的抗剪强度，随着应变速率的增加，其抗剪强度逐渐增加。
这是因为非饱和黄土在较低应变速率下，水分含量较高，容易产生液化现象，导致抗剪强度下降。
而当应变速率较高时，黄土中水分排出较快，颗粒间的接触面较大，从而增加了抗剪强度。
非饱和膨胀土抗剪强度的三轴试验研究
非饱和膨胀土抗剪强度的三轴试验研究
李建华;祝方才;陈春鸣;皮映星
【期刊名称】《公路工程》
【年(卷),期】2011(036)002
【摘要】基于非饱和三轴试验系统,对不同含水量情况下南宁非饱和膨胀土的强度特性进行研究.研究表明:在定围压下,低含水量时的应力应变曲线呈微应变软化型,高含水量时的应力应变曲线呈应变硬化型;在低含水量的情况下高围压时的曲线呈应变硬化型,而低围压下剪切的试样其应力应变曲线随着轴向应变的增加呈现出微弱的软化趋势.土体的抗剪强度对含水量的变化敏感性较大.随着含水量的增大,膨胀土的摩擦角线性减小;其枯聚力随含水量的增加先是增大,在最优含水量时粘聚力达到最大值,而后随着含水量的继续增加,粘聚力逐渐减小.
【总页数】4页(P31-33,37)
【作者】李建华;祝方才;陈春鸣;皮映星
【作者单位】广州市建筑科学研究院,新技术开发中心有限公司,广东,广州,510440;湖南工业大学,岩土工程研究所,湖南,株洲,412008;湖南工业大学,岩土工程研究所,湖南,株洲,412008;湖南工业大学,岩土工程研究所,湖南,株洲,412008
【正文语种】中文
【中图分类】U416.03
【相关文献】
1.非饱和膨胀土强度特性的常规三轴试验研究 [J], 缪林昌;殷宗泽;刘松玉
2.哈密重塑非饱和膨胀土三轴试验研究 [J], 王瑜;王伟星;刘锟;王正成;褚红梅
3.非饱和膨胀土变形和强度特性的三轴试验研究 [J], 詹良通;吴宏伟
4.非饱和膨胀土的三轴试验研究 [J], 徐永福;陈永战;刘松玉;殷宗泽
5.不同干密度非饱和膨胀土的三轴试验研究 [J], 陈可君;缪林昌;崔颖
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用常规试验确定北京膨胀岩(土)的抗剪强度
而真粘 聚力及有效 内摩 擦角不变 ； 膨胀力随含水率 的变化关 系用指数 函数描述 更好． 据此， 建立 了北京
西六 环非 饱 和膨 胀 岩 （ 土） 的抗剪强度公式． 关键 词 ： 膨胀岩（ 土） ； 常规 试 验 ； 有效抗剪强度 ； 膨胀力 ； 吸 附 强 度
中图分类号 ： Ｕ４ １ ６ ． １ ６ ７ 文献标识码 ： Ａ
非饱 和膨胀岩 （ 土） 的抗 剪强 度 ， 在 完成两膨胀 岩（ ±） 样基 本性 质测试 和评价 后 ， 分别按设 定含水 率制
件， 开展饱和与不饱和圃结慢剪试 验， 获 得 各 自的 有 效 粘 聚 力 、 有 效 内摩 擦 角 及 含 吸 附 强 度 的总 粘 聚 力 ； 采 用 荷 载 平衡 法 ， 在 固 结 仪 上 测 得 相 同 制件 含 水 率 两 试 样 的膨 胀 压 力 ． 分析 整理实测数 据后得到 ： 北 京 沉积 型膨 胀 岩 （ 土） 的 吸 附强 度 与 膨 胀 力 间 也 呈 良好 线 性 关 系 ； 随含水率增大 ， 试 样 总粘 聚力 呈 指 数 减 小
ｔ ｗｅ ｅ ｎ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ，ｔ ｏ ｇ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ｅ ａ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｆ ｕ ｎ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ，ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ— ｅ ｘ ｐ ａ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｒ ｏ ｃ ｋ（ ｓ ｏ ｉ ｌ ）ｏ ｆ Ｂｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｗｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｓ ｉ ｘ ｔ ｈ Ｒ ｉ ｎｇ
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非饱和膨胀土强度特性试验研究
验 强 度 参 数 的影 响 以及 吸 力 控 制 方 法 在非 饱 和三 轴 试 验 中 的 适 用性 ， 为 用 双变 量 抗 剪 强 度 公 式 描 述 高 吸 力 条 件 认 下 多 重 裂 隙 膨胀 土 的强 度 特 性 还存 在一 定 的 困难 。
关键词 ： 饱和 ， 胀土 ， 度试验 ， 非 膨 强 吸力 控 制 ， 干湿 循 环 中 图分 类 号 ： 文 献标 识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ： ０ ４ ３ ５ （ ０ ８ ０ — ０ ６０ １ ０ — １ ２ ２ ０ ） ６０ ７ — ５
三轴 试验 中的适用 性 问题 。
１ 引 言
２ 膨 胀 土基 本 物 理性 质 和 备 样 方 法
目前测试 膨胀 土强度参 数 主要 用非饱 和直 剪和
三 轴试 验 ， ］ 这不 可避 免会 遇 到试 验 过程 中吸力 平 衡 时间长 的问题 ， 而且 膨 胀 土 的裂 隙性 所 致 的试 样 ２ １ 土样 来源 及其基本 物理性 质 ．
于土样 收缩 引起 的体 积变 化 由收缩试验 曲线加 以修
作 者 简介 ： 建 斌 ， ， ９４年 生 ， 汉人 ， 士 ， 程 师 ， 陈 男 １７ 武 博 工 主要 从 事 岩 土 工 程方 面 的研 究 。
第 ６期
陈建 斌 等 ： 饱 和膨 胀 土 强度 特性 试 验 研 究 非
（ 武汉 市 政 工 程 设 计研 究 院有 限 责 任 公 司 ， 汉 武 ４ ０ １） ３０ ５
摘
要 ： 非饱 和土 的土 水 特 征 曲 线 为控 制 标 准 ， 用 预先 脱 湿 的 吸 力 控 制 备 样方 法 ， 快 了 非饱 和试 验 中的 吸 力 以 采 加
平 衡 过 程 。 利用 非 饱 和 直 剪 试 验 ， 讨 了 干 湿循 环对 膨 胀 土 强 度 参 数 的 影 响 规 律 。讨 论 了 三 轴 试 样 尺 寸 效应 对 试 探
高速铁路微膨胀泥岩破碎土非饱和渗透特性研究
高速铁路微膨胀泥岩破碎土非饱和渗透特性研究余云燕;丁小刚;薛彦瑾;罗崇亮;李永鹏【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】非饱和渗透系数是非饱和膨胀泥岩土体渗流分析及水-力耦合研究的基础,对工程建设和工程病害预防具有重要意义。
以新疆哈密地区微膨胀泥岩破碎土为例,制备4种不同初始干密度重塑土样,采用压力板法和滤纸法试验测量其土-水特征曲线,采用变水头试验测量土样饱和渗透系数;通过自主研制的土柱渗流试验装置进行恒定体积条件下一维土柱入渗试验,探究湿润锋前进法和瞬态剖面法的适用性,以获得不同初始干密度土体的非饱和渗透性曲线,并结合试验值对Childs和Collis-Geroge (CCG)渗透系数预测模型进行修正。
结果表明:新疆哈密微膨胀泥岩破碎土的基质吸力范围为1~10^(5)kPa,渗透系数范围为10^(-9)~10^(-4)cm·s^(-1);试验土样初始干密度越大,大孔隙占比越小,阻渗作用越明显;CCG渗透系数预测模型可较好地反映土体渗透性曲线发展趋势,但在量值上随吸力的增加逐渐“远离”土体实测渗透性曲线;修正后的CCG渗透系数预测模型可反映不同初始干密度下土体渗透性曲线的发展规律。
【总页数】11页(P1-11)【作者】余云燕;丁小刚;薛彦瑾;罗崇亮;李永鹏【作者单位】兰州交通大学土木工程学院;甘南藏族自治州交通运输局【正文语种】中文【中图分类】TU443【相关文献】1.饱和-非饱和膨胀土渗透特性试验研究2.膨胀力表征非饱和膨胀土强度特性的试验研究3.非饱和膨胀土的膨胀特性试验研究4.不同干密度下的非饱和膨胀土渗透特性试验研究5.高速铁路膨胀泥岩路基渗流及膨胀特性试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
膨胀土和非饱和粘土抗剪强度的比较研究
（ ｅａｔ ｎ ｆ ｉｌ ｎ ｕｌｉｇＥ ｇｎｅｉｇ Ｄ ｐｒ ｍｅｔ ｖ ｄＢ ｉ ｎ ｎｉｅｒ ，ＡｎａｇＮ ｄ ａ Ｕ ｉ ｒｔ ｏ Ｃ ｉａ ｄ ｎ ｙｎ ｏ ｌ ｎｖ ｓｙ，Ａ ｙｎ ，４ ５ ０ ｅｉ ｎａｇ ５ ００，Ｃ ｉａ ｈｎ ）
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煤
炭
工
程
２０ ０ ８年第 １ 期 １
膨 胀 土 和 非饱 和 粘 土抗 剪 强度 的 比较研 究
高春华 ，马彦飞
（ 阳师范学 院 土木建筑工程系 ，河南 安 阳 安 ４ ５０ ） ５ ００
摘
要 ：非饱和粘性土具有吸水膨胀失水收缩的特性，对环境 变化敏感的粘土，非饱和粘性
土与膨 胀土 的强度粘性 土与膨胀 土 的强度特 性
ａ ｄｔｅｓ ｅｌ ｇｓ ｉａ ｄ ｄｓｕｓ ｄｔｅｗａｅ ｏ ｔｎ ｏｔｅｒｌｔｄｒｌｔ ｎ ｈｐ ｂ ｔ ｅ ｈ ｈ ａ ｎ ｔｅ ｇｈｉｄ ｘ ｓｏ ｅ ｎ ｗ ｌｎ ｏｌ ｎ ｉｃ ｓｅ ｔｒ ｎｅ ｔ ｅａｅ ｅａｉ ｓｉ ｅｗｅｎ ｔｅｓ ｅｆ ｇｓｒｎ ｎ ｅｅ ｆｔ ｈ ｉ ｈ ｃ ｔ ｈ ｏ ｉ ｔ ｈ
饱和与非饱和黄土抗剪强度对比研究
不排 水 （ｕＵ）、固结 不排 水 （ｃＵ）和 固结排 水（ｃＤ）。试验 结 果分 析从 同一试 验不 同围压 、不 同试 验 同一 围压 、内聚 力和 内摩擦 角这 ３
个方面着手 ，观察和分析含水率对各项指标的影响 。结果表 明：当试样的含水率及 固结围压一致时，试样发生破坏时的大小应 力
差 与 固结排 水条件 存在 一 定 的关 系，即 ＣＤ＞ＣＵ＞ＵＬ／；当试样 的含 水 率及 固结 围压 一 致 时 ，黄土 的 内聚 力和 内摩擦 角与 固结排 水
奈件存在一定的关系，即 ＵＵ＞ＣＵ＞ＣＤ；随着含水率的增加黄土的 内聚力和 内摩擦 角均产生衰减 ，但是 内聚力衰减明显 ，内摩擦
角 则 变 化 不 大 。
关键 词 ：三 轴剪切破 坏试验 ；抗 剪 强度 ；粘聚 力 ；内摩擦 角
中 图 分 类 号 ：ＴＵ４７５＋．３，ＴＵ４１１．７
文 献 标 识 码 ：Ａ
陷性黄 土作 为地 基土 的工 程建筑 尤为 重要 。
样 破 坏时 的 主应 力差 随 着 围压增 大 而增 大 ；当试 验 方式 和 围压
同时 ，随着科技进步和试验仪器 的不断改进 ，许多学者针对 一 定 时 ，不 同含 水率 试样 破坏 时 的主应 力差 也不 同 ，且 含 水率较
黄土 含 水率 的不 同 进行 了很 多 试验 研 究 ：陈 存 礼 等【ｌ】研究 了 常 大者试 样破 坏 时 的主应力 差反 之较小 。
黄 土作 为建筑 地基 时 ，应 当格外 注重 湿 陷性黄 土 的特有性 质 ，研 ３个 方 面着手 ，观察 和分析 含水 率对各 项 指标 的影 响 。
究确定并且对 比饱和黄土与不饱和黄土 的土体抗剪强度指标 ， ３．】应力 一应变 关系 曲线 （围压不 同 ）
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中图分类 号 ： Ｔ Ｕ ４ ５ ８ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ２ —１ １ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ４ ７ —０ ４
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｈ ｅ ａ ｒ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ Ｓ ａ ｔ ｕｒ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ Ｕｎ ｓ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｅｘ ｐａ ｓｉ ｎ ｏ ｎ Ｒｏ ｃ ｋ
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Ｖ０ １ ． １ １ Ｎｏ． １ Ｆｅ ｂ ．， ２０ １ ３
饱 和 与 非 饱 和膨 胀 岩 剪 切 特 性试 验 研 究
李川疆 ， 何建新 ， 刘 亮
（ 新疆农业大学 水利 与土木 工程 学院 ， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ ５ ２ ）
摘
要 ：为 了研究膨胀岩 的剪切强度特性 ， 通过 直剪 与三轴试 验对新疆 某地 区典型膨胀 岩分别 在非饱
第 １ １ 卷第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ２月
水利 与建 筑工 程学 报
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和状态与饱和状态下 的强度 参数进行研究 ， 并对其在 重塑后饱 和状态下 经不 同剪切次数 下 的残余 强度
以及在不 同干湿循环次数下 的裂 隙强度进行研究 ， 研究发现小 型直剪 的摩擦 角比中型直剪 的摩擦 角大 ，
而粘聚力变化不大 。饱 和状态下 的残余 强度与裂隙充分饱和强度相差 不大 ， 故 也可用其作 为裂隙发育 区的强度指标 近似值 。 关键词 ：膨胀岩 ； 残余强度 ； 裂 隙强度 ； 抗 剪强度参数
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