短时动三轴试验与红粘土体积动剪应变门槛

针对武广高速铁路无碴轨道红粘土路堑基床的动力稳定性问题,利用改造后的应力控制式动三轴仪代替目前国内尚无的剪应变控制式共振柱仪,测得了不同试验条件下红粘土体积动剪应变门槛值。提出了一套完整的短时动三轴试验方案和试验数据处理方法,为体积动剪应变门槛的确定开辟了新的试验途径。探讨了含水比、围压、固结比对体积动剪应变门槛的影响,给出了相应的回归经验公式。对比分析表明,采用应力控制式短时动三轴试验代替剪应变控制式短时共振柱试验测试体积动剪应变门槛是可行的。研究成果为高速铁路红粘土路基动力稳定性评价提供了宝贵的第一手资料,也为类似工程提供了有益的参考。

剪切-体积应变耦合的孔压增量模型试验

以南京细砂为对象,通过共振柱试验及应变控制的排水/不排水分级和单级加载循环三轴试验的系统性研究,建立了能够描述饱和砂土孔压增长规律的新模型。该模型遵循Martin和Byrne提出的基本理论框架,孔压的增长是由循环剪切作用下体积改变所引起的。提出的孔压模型属于应变控制的孔压增量模型。基于排水循环单级加载试验,通过引入体积门槛剪应变γ_(tv)的概念,以具有代表性的15周体应变(ξ_(vd))15为基准点,归准化体应变发展与循环剪应变之间的关系,建立了三参数的体应变增量模型及其参数标定方法。基于排水和不排水循环单级加载试验结果,揭示了体应变与孔压比之间的内在联系,进而导出回弹模量表达式。通过耦合新的体应变增量模型及回弹模量公式,建立了新的剪应变-体应变耦合的孔压增量模型。验证性试验表明,新的孔压增量模型的预测值与试验结果的吻合度较高。