非饱和重塑黄土的变形、屈服与强度特性的真三轴试验研究

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黄土地区有越来越多的填土工程，它采用重塑黄土填筑，且呈非饱和状态。因此，开展非饱和重塑黄土强度变形特性的真三轴试验研究，对于分析复杂应力条件下黄土工程遭受入渗增湿和加载作用的变形与强度稳定性具有重要的理论意义。本文采用非饱和土基质吸力控制轴平移技术和真三轴试验，研究了不同基质吸力重塑黄土在中主应力比值和平均球应力保持不变剪切过程的应力应变变化规律，剪切屈服强度变化规律，以及剪切破坏强度变化规律，得到了以下成果：
　　1）采用环刀压样法制备了不同含水率非饱和重塑黄土试样，通过非饱和土固结仪分别控制试样孔隙气压力和孔隙水压力，测试不同基质吸力作用下水分保持稳定状态的非饱和土试样含水率，得到了土水特征曲线。
　　2）利用压样法制备不同含水率的真三轴试样，依据土水特征曲线由试样含水率确定基质吸力，应用轴平移技术控制试样的基质吸力50kPa、80kPa、120kPa、200kPa，在净围压300kPa、400kPa、500kPa、600kPa分别固结，然后控制不同中主应力比值0.0、0.15、0.5、0.7、0.9、1.0，进行了基质吸力和净平均应力保持不变的真三轴剪切试验，得到了相应的试验结果。
　　3）依据剪切过程体应变和有效应力比之间的关系曲线，分析了初始剪切段体应变近似线性变化、产生屈服后的非线性变化到体应变明显增长的发展过程，确定了剪缩屈服有效应力比。分析了不同中主应力比值子午平面上剪切屈服状态的广义剪应力和平均有效应力之间的关系，它们近似呈线性变化，且通过原点。
　　4）分析了一定基质吸力和平均球应力条件下不同中主应力比值剪切过程非饱和土的有效大、小即中、小主应力比和剪切体应变分别随大主应变、中主应变的变化规律。表明基质吸力50kPa-200kPa、平均净应力300kPa-600kPa范围内，非饱和黄土均呈剪缩变形特征；中主应力比值0.0-0.15的非饱和土具有中主应力方向挤伸的变形特征，中主应力比值0.5-1.0的非饱和土具有中主应力方向压缩的变形特征。
　　5）不同基质吸力和平均球应力条件下，非饱和土的广义剪应力和广义剪应变关系曲线表明，随着中主应力比值的增大，剪切破坏时的抗剪强度逐渐减小。不同子午平面内抗剪强度随平均有效应力呈线性变化规律；不同л平面内有效应力抗剪强度近似符合Matsuoka-Nakai强度准则。

著录项

作者
安中秋;
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作者单位

西安理工大学;

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授予单位西安理工大学;
学科建筑与土木工程
授予学位硕士
导师姓名邵生俊,高志宏;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类黄土与地基;
关键词
非饱和重塑黄土; 真三轴试验; 变形特性; 有效应力; 强度特性;

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