機(jī)車振動(dòng)作用下黃土單軸拉伸特性研究.pdf

1、隨著西部大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)的開(kāi)展，人類工程活動(dòng)對(duì)黃土高原的影響日益劇烈，特別是鐵路運(yùn)營(yíng)后，機(jī)車振動(dòng)作用對(duì)周圍邊坡體的影響更為強(qiáng)烈，導(dǎo)致了地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)、環(huán)境惡化。本文通過(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)、室外監(jiān)測(cè)試驗(yàn)開(kāi)展了機(jī)車振動(dòng)作用對(duì)黃土單軸拉伸特性的試驗(yàn)研究，此研究成果可為振動(dòng)作用下土體的單軸抗拉強(qiáng)度特性理論的應(yīng)用起指導(dǎo)意義。
　　本文以振動(dòng)、非振動(dòng)作用下非飽和黃土單軸抗拉特性為研究對(duì)象，以單軸拉伸試驗(yàn)，直剪試驗(yàn)、基質(zhì)吸力測(cè)試試驗(yàn)為手段展開(kāi)研究。從非振

2、動(dòng)、振動(dòng)作用兩個(gè)角度對(duì)非飽和黃土從含水率、振動(dòng)頻率影響因素對(duì)抗拉強(qiáng)度和拉伸變形的影響進(jìn)行分析和研究，歸納總結(jié)出非振動(dòng)、振動(dòng)作用下土體抗拉強(qiáng)度與含水率、凝聚力等之間的結(jié)論和公式，使其便于之后的科學(xué)研究及工程應(yīng)用，現(xiàn)得出以下結(jié)論:
　　(1)對(duì)黃土樣進(jìn)行振頻為20Hz的振動(dòng)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)前后土體的基質(zhì)吸力、凝聚力隨含水率的增大而減小，但振后土體的基質(zhì)吸力大于振前的基質(zhì)吸力，振動(dòng)作用對(duì)土體基質(zhì)吸力的增大提供了正能量，幫助了抗拉強(qiáng)度組成

3、部分中基質(zhì)吸力的增大。
　　(2)列車振動(dòng)作用使得土體自身形成的膠結(jié)性的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)多數(shù)已遭破壞，聯(lián)結(jié)強(qiáng)度降低，所以振動(dòng)后土體固有凝聚力、加固凝聚力減小。不同振動(dòng)頻率對(duì)土體抗拉強(qiáng)度的降低程有所不同，其影響程度由大到小依次為20Hz、25Hz、15Hz，在振動(dòng)頻率為20Hz時(shí)，土體發(fā)生共振，因而其抗拉強(qiáng)度的降低程度更大，并且得到不同振動(dòng)頻率下土體抗拉強(qiáng)度與含水率之間的函數(shù)關(guān)系。
　　(3)通過(guò)非振動(dòng)、振動(dòng)作用前后對(duì)比，發(fā)現(xiàn)原狀黃土

4、在拉伸破壞那一瞬間都伴隨有響聲，之后拉裂破壞，振動(dòng)與非振動(dòng)過(guò)程原狀土體的破壞都很突然，并且為脆性破壞，破壞方式為中央和頂部破壞兩種，其破壞面與拉伸方向垂直，且破壞面粗糙不平整，從拉伸開(kāi)始到結(jié)束此過(guò)程土體未出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。變形只有在軸向拉伸方向，無(wú)側(cè)向的變形，隨著軸向位移的增大，土體的拉應(yīng)力也隨著增大，直至破壞，土體拉應(yīng)力隨著含水率的增大逐漸減小。土體的軸向位移與含水率關(guān)系表現(xiàn)為先減小后增大的趨勢(shì)，從能量角度進(jìn)行剖析，認(rèn)為土體變形分為塑性拉