Q3黃土變形與強(qiáng)度特性的加載速率效應(yīng)研究.pdf

1、黃土是廣泛分布于我國北方干旱半干旱地區(qū)的一種第四紀(jì)沉積物，由于其特殊的形成環(huán)境與過程，它具有明顯的結(jié)構(gòu)性，是一種典型的結(jié)構(gòu)性土。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，黃土地區(qū)基礎(chǔ)工程建設(shè)數(shù)量與規(guī)模不斷增大，因而黃土的各種工程性質(zhì)也愈發(fā)受到人們的重視。這其中黃土的加載速率效應(yīng)對工程實際具有重要意義，但是以往對加載速率效應(yīng)的研究多集中于砂土，少量有關(guān)黃土加載速率效應(yīng)的研究也是在研究黃土結(jié)構(gòu)性時將加載速率作為一個因素分析，因而黃土的加載速率效應(yīng)研究還

2、存在很大空間，對其進(jìn)一步研究是很有必要的。
　　鑒于此，本文以西安大雁塔附近某場地Q3黃土為研究對象，對不同狀態(tài)土樣進(jìn)行了不同加載速率下的三軸CU試驗，開展了黃土加載速率效應(yīng)的研究。首先，對原狀土樣進(jìn)行三軸試驗，做出應(yīng)力-應(yīng)變曲線并得到相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度，對不同圍壓下的抗剪強(qiáng)度依據(jù)摩爾-庫倫原理進(jìn)行應(yīng)力平面擬合以求得土樣的抗剪強(qiáng)度參數(shù)，通過分析得到了加載速率對原狀樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線、抗剪強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響規(guī)律。其次，對重塑試樣進(jìn)

3、行與原狀試樣相對應(yīng)的三軸試驗，并根據(jù)同樣的方法得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線、抗剪強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度參數(shù)，由此進(jìn)一步得到加載速率對重塑試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、抗剪強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度參數(shù)的影響，并與加載速率對原狀樣的影響進(jìn)行了比較。最后，通過對原狀樣與重塑樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行減法處理，得到了土樣的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度發(fā)揮曲線，并根據(jù)實際情況定義了土樣的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，分析了加載速率對強(qiáng)度發(fā)揮曲線形狀和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。
　　通過以上研究，得到以下主要成果：
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4、1）加載速率對原狀土樣的應(yīng)力-應(yīng)變特征有明顯影響，高加載速率、低圍壓、低含水率可以導(dǎo)致應(yīng)變軟化現(xiàn)象的產(chǎn)生，重塑土未見有應(yīng)變軟化現(xiàn)象的出現(xiàn)。
　　（2）加載速率對剪切強(qiáng)度的影響存在一臨界加載速率，加載速率小于此值時抗剪強(qiáng)度隨著加載速率的增大而增大，超過此值時抗剪強(qiáng)度又有一定的降低。無論原狀土還是重塑土都有此特性。
　?。?）加載速率對抗剪強(qiáng)度參數(shù)c和φ的影響規(guī)律不盡相同：粘聚力c隨著加載速率的變化存在同一臨界加載速率，小于此值