不同围压及含水率条件下重塑黄土力学特性试验研究

2025-05-15 60 1.89M 0

  摘要:在填土建筑场地、机场、路堤、边坡等填方工程问题中,既存在土体的堆载固结压缩和偏应力变化,也存在不同工况尤其是渗水变化的实际问题,所以研究不同应力路径与含水率变化条件下重塑黄土的力学响应规律,对于工程设计与灾害防控具有重要应用价值。本文以黄土作为填料开展了重塑黄土五种不同含水率条件下的常规三轴压缩试验(CTC)和卸载三轴压缩试验(RTC)研究,探究重塑黄土的力学响应和变形破坏机制。试验结果表明:(1)与常规三轴压缩试验(CTC)试验相比,试样在卸载三轴压缩试验(RTC)试验中较小的轴向应变(0.5%~2%)时曲线斜率变缓,更快达到破坏偏应力,高含水率试样的破坏主应力线在q轴上的截距更接近于0,表明试样偏应力较小时便可达到破坏状态;(2)试样在卸载三轴压缩试验(RTC)试验下的粘聚力变化受含水率影响较大,随着含水率的增加,试样在常规三轴压缩试验(CTC)试验中的粘聚力在降低了41.3%,在卸载三轴压缩试验(RTC)试验中粘聚力降低了95.4%,接近于0,两种应力路径下试样内摩擦角基本不受含水率的影响;(3)随着含水率和围压的增加,试样在常规三轴压缩试验(CTC)下的应力应变曲线由软化型向应变硬化型过渡,破坏形态有剪切破坏和侧向鼓胀破坏两种,在卸载三轴压缩试验(RTC)试验中试样均为应变硬化型破坏,破坏形态为侧向鼓胀为主,且鼓胀区伴有明显的竖向裂缝。

  文章目录

  1 试验步骤

  1.1 试样来源和基本物理性质

  1.2 试样制备

  1.3 试验方案

  2 两种应力路径下的应力-应变演化关系分析

  2.1 常规三轴压缩试验(CTC)应力应变曲线分析

  2.2 卸载三轴压缩试验(RTC)应力应变曲线分析

  2.3 两种应力路径试验在σ3=300kPa和400kPa时的应力应变曲线对比分析

  3 常规三轴压缩试验(CTC)和卸载三轴压缩试验(RTC)力学强度特性分析

  3.1 应力路径和破坏主应力线Kf对比分析

  3.2 力学强度参数分析

  4 重塑黄土试样破坏形态

  4.1 重塑试样在常规三轴压缩试验(CTC)下的破坏形态

  4.2 重塑试样在卸载三轴压缩试验(RTC)下的破坏形态

  5 结论

  6 展望



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