基于綜合結(jié)構(gòu)勢概念的原狀第四紀(jì)中更新世黃土試驗研究.pdf

1、隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,西部地區(qū)的建設(shè)工程中經(jīng)常遇到黃土工程。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計,經(jīng)常涉及到原狀第四紀(jì)中更新世黃土,而原狀第四紀(jì)中更新世黃土是一種典型的非飽和強結(jié)構(gòu)性、欠壓密性和濕陷性土,導(dǎo)致在黃土地區(qū)修建工程的特殊性和復(fù)雜性,這就需要進一步發(fā)展黃土力學(xué)理論和相應(yīng)的工程技術(shù)。
　　本文在進行充分文獻調(diào)研之后,結(jié)合前人相關(guān)領(lǐng)域的研究,基于綜合結(jié)構(gòu)勢理論,在礦物成分分析的基礎(chǔ)上,利用特制的非飽和土三軸儀器對不同含水率下的原狀第四系中更新世黃

2、土進行了三軸剪切試驗和結(jié)構(gòu)性研究。其主要成果如下:
　　①通過利用德國BEVKER-axs公司生產(chǎn)的D8ADVANCE型X射線衍射儀對原狀第四紀(jì)中更新世黃土進行掃描得出原狀第四紀(jì)中更新世黃土礦物成分主要以石英、鈉長石為主。通過對原狀第四紀(jì)中更新世黃土進行室內(nèi)試驗(物理性質(zhì)試驗、三軸剪切試驗)獲得其物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。
　　②在三軸試驗的基礎(chǔ)上,得到了原狀、重塑第四紀(jì)中更新世黃土的基質(zhì)吸力隨含水率和圍壓變化的變化規(guī)律,并對原狀

3、土和重塑土的基質(zhì)吸力進行比較得出:圍壓相同、含水率相同的情況下,整體上重塑土的基質(zhì)吸力比原狀土的要高些,但也相差不大。
　?、墼谌S試驗的基礎(chǔ)上,得到原狀、重塑第四紀(jì)中更新世黃土的偏應(yīng)力隨含水率和圍壓變化的變化規(guī)律。原狀黃土試件從加載直至破壞需經(jīng)歷四個階段:1)壓密階段;2)壓縮階段;3)微裂縫開展階段;4)剪切破壞階段,在低含水率和低圍壓下呈脆性破壞型(弱軟化)。重塑黃土試件呈塑性破壞型(硬化),沒有峰值點。通過摩爾—庫倫破壞準(zhǔn)

4、則求取了相關(guān)強度指標(biāo)c',ψ',φb,建立原狀、重塑第四紀(jì)中更新世黃土抗剪強度表達(dá)式。
　　④在前人研究成果和本人試驗的基礎(chǔ)上,提出了可反映球應(yīng)力、偏應(yīng)力和基質(zhì)吸力對土結(jié)構(gòu)性共同作用影響下的結(jié)構(gòu)性參數(shù)mη,揭示了原狀第四紀(jì)中更新世黃土結(jié)構(gòu)性的變化機理,解釋了結(jié)構(gòu)性參數(shù)mη的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,通過三軸剪切試驗來研究了原狀第四紀(jì)中更新世黃土強度參數(shù)與結(jié)構(gòu)性參數(shù)等之間的關(guān)系。
　?、莅芽紤]球應(yīng)力、偏應(yīng)力和基質(zhì)吸力對土共同作用影