兩種應(yīng)力路徑的非飽和CH3COOH污染土強度與變形研究.pdf

1、在建筑工程施工和運營過程中，場地內(nèi)土體的飽和度、應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力路徑不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致土體性質(zhì)改變和土體變形，進(jìn)而引起建筑物基礎(chǔ)失穩(wěn)破壞。另外，隨著城市化進(jìn)程的深入，土體污染現(xiàn)象逐漸得到重視，污染質(zhì)的侵蝕改變了土體的物理力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。因此，研究非飽和污染土在不同應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力路徑條件下的變形、破壞特征及微觀結(jié)構(gòu)變化，具有重要意義。
　　以CH3COOH污染粘土為研究對象，試驗測定其土-水特征曲線，優(yōu)選擬合了CH3COOH污染粘土的

2、土-水特征曲線模型及土體強度預(yù)測模型。在工程實踐中提煉增壓和減壓兩種應(yīng)力路徑的基礎(chǔ)上，完成了非飽和污染粘土增壓和減壓兩種應(yīng)力路徑三軸試驗，研究了基質(zhì)吸力和凈圍壓對CH3COOH污染粘土抗剪強度及變形特征的影響。定性和定量分析了CH3COOH污染粘土微觀結(jié)構(gòu)的變化特征。重點對比分析了兩種應(yīng)力路徑對抗剪強度的影響規(guī)律與影響機理，探討了由土-水特征曲線預(yù)測土體強度的可行性。
　　研究表明，非飽和CH3COOH污染與未污染粘土土-水特征曲

3、線均呈“S”形，可劃分為邊界效應(yīng)區(qū)、過渡區(qū)和殘余區(qū)；與未污染粘土相比，污染粘土的土-水特征曲線斜率增大，持水能力及進(jìn)氣值降低；所得到的CH3COOH污染粘土土-水特征曲線模型和抗剪強度預(yù)測模型可以用來預(yù)測CH3COOH污染粘土的土-水特征曲線和抗剪強度；常規(guī)三軸試驗條件下，基質(zhì)吸力和凈圍壓的增加均可提高非飽和污染土的抗剪強度，粘聚力和內(nèi)摩擦角與基質(zhì)吸力呈正相關(guān)，凈圍壓為50kPa和200kPa時，應(yīng)力-應(yīng)變曲線在吸力較高時分別為應(yīng)變軟化

4、型和應(yīng)變硬化型，而在吸力較低時分別為應(yīng)變硬化型和應(yīng)變軟化型，試樣在剪切過程中體積收縮速率逐漸減小，總收縮量與基質(zhì)吸力和凈圍壓呈正相關(guān)；孔隙面積、孔隙周長、孔隙度、孔隙均勻程度與基質(zhì)吸力和凈圍壓呈負(fù)相關(guān)，分形維數(shù)與其正相關(guān)；減壓三軸試驗條件下，基質(zhì)吸力和凈圍壓的增加均可提高非飽和污染土的抗剪強度，粘聚力和內(nèi)摩擦角與基質(zhì)吸力正相關(guān)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線均為應(yīng)變硬化型，土樣軸向應(yīng)變先平緩后激增，且基質(zhì)吸力和凈圍壓越大，土樣軸向應(yīng)變激增過程越滯后；與