考虑初始饱和度影响的冻结渠坡膨胀土力学特性

为探究初始饱和度对渠坡膨胀土低温力学特性的影响,以不同初始饱和度渠坡膨胀土为研究对象,通过开展试验温度分别为-2℃、-5℃、-10℃和-15℃下的无侧限抗压强度试验,研究温度与初始饱和度对渠坡膨胀土强度及变形特征的影响。试验结果表明:试样的应力-应变曲线随初始饱和度的增加逐渐从软化型过渡到硬化型,两种不同类型的应力-应变关系可分别采用双曲线方程和复合指数本构方程来描述;试样的破坏形态根据其破坏特征可划分为垮塌破坏、鼓胀破坏和整体压缩破坏3种形式;-2℃下,试样的抗压强度整体随初始饱和度的增加而减小,但在-5℃、-10℃和-15℃下,试样的抗压强度随着初始饱和度的增加先增大后减小,也即存在一个“临界饱和度”使得试样的抵抗破坏能力最强,并且该“临界饱和度”随着试验温度的降低而减小;此外,随着试验温度的降低,试样的弹性模量和抗压强度均逐渐增大,但试样的硬化模量却呈现出先增大后减小的变化规律。

膨胀土巴西劈裂强度及其破坏能量演化规律

为探究膨胀土的抗拉强度及破坏特征演化规律,完整描述其拉伸破坏特性,通过试验验证巴西劈裂试验在膨胀土试样抗拉强度测定中的适用性,并在此基础上较为系统地探讨含水率和干密度对膨胀土抗拉强度及加载过程中能量演变的影响。结果表明:巴西劈裂试验对试验范围内的重塑膨胀土样具有较好适用性;试样抗拉强度随含水率升高而减小,且干密度越大减幅越大,随初始干密度增加而增大,且含水率越高增幅越小;膨胀土试样的破坏能与抗拉强度具有类似的变化趋势,但存在一“临界含水率”使得破坏能随含水率增加近似呈现双线性降低趋势,且该“临界含水率”随试样初始干密度的增加而增大。研究结果拓展了巴西劈裂试验的应用范围,并得到了将能量指标作为土体抗破坏能力辅助指标的工程启示。