应力路径对重塑粘土本构关系影响的试验研究

为探讨应力路径对重塑粘土本构关系的影响,进行了增、等、减排水和常规三轴压缩不排水应力路径下的三轴压缩试验,获得了四种应力路径下重塑粘土的应力应变关系,采用数值建模方法通过可视化分别给出了四种应力路径下整个应力场中的剪切和体积三维变形曲面,并给出了四种应力路径下的剪切和体积屈服轨迹。对比这四种应力路径下的变形结果发现,无论在应力范围、应变峰值、应变曲面的形状和体积屈服轨迹的变化趋势上都存在显著差别,然而剪切屈服轨迹相似。这些结果证实了应力路径对粘土本构关系的影响是相当大的和不容忽视的,而有效平均正应力对应力路径相关性的影响是决定性的。

非饱和重塑粘土的加冰增湿试验研究

通过在干土中加冰增湿的试验方法,进行了侧限压缩及三轴试验条件下的非饱和土增湿试验,得到重塑白河堡粉质粘土的干土-增湿-湿后全过程的应力应变曲线。研究结果表明:重塑击实粘土在同一围压下强度随含水量的增加而降低,应力应变关系也有明显不同,其强度和变形参数由应力水平和含水量决定。这一试验方法可望在不涉及非饱和土基质吸力的情况下,确定由任意应力增量及含水量增量而引起的应变增量,为非饱和土的本构模型提供了新的可能途径。

原状与重塑人工冻结粘土抗压强度特征对比试验研究

在相同试验条件下分别对原状和重塑人工冻结粘土进行了单轴无侧限抗压试验。试验结果表明:原状与重塑冻结粘土的破坏特征不同,原状冻结粘土表现为脆性破坏特征,而重塑冻结粘土表现为塑性破坏特征。原状冻结粘土的抗压强度略低于重塑冻结粘土的抗压强度,而前者的弹性模量略高于后者。原状冻结粘土的破坏应变则明显小于重塑冻结粘土的破坏应变。

非饱和重塑压实粘土的三轴剪切试验

为了研究潮湿多雨地区粘性土路基的压实特性,基于非饱和土理论,用非饱和土三轴仪,对不同粘土试样进行了不同围压下的三轴不固结不排气剪切试验,分析了压实度及剪切过程中孔隙压力对剪胀的影响。试验结果表明:剪胀与压实度、围压密切相关;当孔隙水压力为负时,孔隙气压力随剪胀和剪缩的变化而变化,而孔隙水压力总表现出先减小后稳定的趋势;当孔隙水压力为正时,孔隙水压力、气压力均随剪胀和剪缩的变化而变化,水压力、气压力曲线为两条相互平行的曲线。这一结论与以往剪胀、剪缩只与孔隙气压力有关的结论不同。

含水率对重塑红粘土的特性影响研究

红粘土作为一种区域性的特殊性岩土在贵州省内分布广泛,其工程性质对各类工程建设具有广泛影响。文章依托贵州省毕节地区某在建高速红粘土路段工程,通过实验研究了重塑红粘土抗剪强度随含水量变化的规律并分析了其原因。研究结果表明重塑红粘土抗剪强度有着显著的水敏性,同时其粘聚力随含水量变化呈现明显的阶段性。

重塑黏土真三轴试验强度特性及本构模型研究

土体的强度特性是岩土工程稳定性分析的重要依据。本文分析了不同含水率重塑粘土在复杂应力路径下的强度变化规律,获得以下主要结论:含水率较小时重塑粘土的应力应变曲线呈强硬化型,含水率较大时呈弱硬化型,含水率一定时随着中主应力比的增加应力应变曲线向外扩张;重塑粘土强度随着中主应力比的增加而增大,中主应力比小于0.5时增幅较大,大于0.5时增幅有所减小;不同含水率下重塑粘土强度在π平面上的破坏线为一族相似曲线,随着含水率的减小破坏线向外扩张且圆润度增强,破坏曲线的形态逐渐接近加权双剪强度理论。鉴于考虑轴对称应力条件下的邓肯张模型不能反映中主应力变化的影响,通过重塑粘土的真三轴试验结果结合邓肯张双曲模型建立了能够考虑中主应力比的改进邓肯张模型,并与复杂应力路径的试验结果进行比较,验证了改进邓肯张模型的有效性。

桂林雁山红粘土的土-水特征试验

采用压力板仪对重塑红粘土在不同干密度条件下进行脱湿试验,得到了相应的土-水特征曲线。采用常用的van Genuchten模型、Fredlund 4模型对实测的土-水特征曲线进行了拟合,其拟合结果较好。试验结果表明:干密度越大、进气值越高,试样在相同基质吸力下干密度大的试样含水量更高。将红粘土的土-水特征曲线与干密度非常接近的贵州地区玄武岩红土进行了对比,发现红粘土的持水能力要比其他类型的粘土更强。

压汞试验技术研究黏性土微观孔隙分布特性

土体的微观结构对土的物理力学特性具有决定性影响,研究土体微观结构有重要的科学意义.取武汉市汉街地区一处建筑工地基坑底部的非饱和粘土,风干后制得干密度为1.4g/cm3的重塑土试样,运用压汞试验方法研究试样微观孔隙结构的孔径分布变化规律.研究表明,该地区非饱和粘土孔隙主要以大孔为主,大多分布在8.75～62.5μm之间.通过试验还发现进汞曲线和出汞曲线的不一致性,并分析了产生此结果的原因.

单向分层击实法制备三轴试验试样的不均匀性试验研究

三轴试验是土工测试中的一种重要试验方法,三轴试样制备是否均匀直接影响到测试结果。基于单向分层击实法制备试样过程中试样的受力特点,分析试样不均匀的成因,并通过三轴试验验证单向分层击实法制备试样的不均匀性。试验结果表明:采用单向分层击实法制备的试样,其破坏位置较为一致地发生在相对软弱的试样上端。试验研究成果对现有规程中推荐使用的三轴试验制样技术的缺点进行了检验。

复杂应力状态下土的受力特性研究

粘土这一工程实用性强的土类在我国分布广泛,因此常常作为多数小型建筑及大中型建筑的地基及建筑材料。同时在建筑物建成后,又常因为粘性土体含水率的改变而发生许多地质问题,这些问题影响着建筑物的安全和稳定。真三轴仪测试系统[1]可以非常直观明了地直接给土立方体试样沿X、Y、Z 3个方向施加不同的应力,3个主应力大小可以任意调节,因而可以模拟土体的三维受力环境,更符合土体在自然界中的真实受力情况。利用真三轴仪测试系统研究粘土在不同物理条件下的受力情况,可以更加直观的还原土体在自然界中真实的受力情况,从而为更多的工程设计与研究提供理论依据与数据支持。