太原地區(qū)重塑黃土的變形與強(qiáng)度特性研究.pdf

1、黃土高原作為中國(guó)黃土分布最廣泛、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、水土流失最嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)，在其分布區(qū)域有著我國(guó)重要的煤炭與化工產(chǎn)地。隨著近十幾年來(lái)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多的基礎(chǔ)設(shè)施與建筑施工于黃土高原分布區(qū)。關(guān)于黃地區(qū)的工程性質(zhì)的研究一直是研究的熱點(diǎn)話題，許多陜、晉、寧、甘地區(qū)的工程問(wèn)題的發(fā)生也愈發(fā)迫切需要深入研究黃土各方面的工程性質(zhì)。
　　本文對(duì)黃土高原分布區(qū)的重要省份山西省太原市某地的黃土力學(xué)特性進(jìn)行深入的研究，以非飽和重塑

2、黃土為對(duì)象，研究其壓縮特性、次固結(jié)特性、回彈特性，分析了飽和度、循環(huán)加卸載對(duì)黃土變形強(qiáng)度的影響規(guī)律。同時(shí)，對(duì)所選取的飽和黃土試樣進(jìn)行常規(guī)三軸路徑(CTC)、減壓三軸路徑(RTC)、等s應(yīng)力路徑下(TC)的三軸不排水試驗(yàn)，分析了不同固結(jié)條件、應(yīng)力路徑對(duì)試樣的強(qiáng)度、變形、孔隙水壓力的影響規(guī)律，研究了不同的施工工況對(duì)應(yīng)三軸應(yīng)力路徑下的黃土的強(qiáng)度的變化。根據(jù)對(duì)一維壓縮試驗(yàn)中的分析，不同飽和度重塑黃土試樣的一維條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線存在較大的差異，

3、在飽和度為5％與20%的試樣存在明顯的曲線拐點(diǎn)。加載過(guò)程中瞬時(shí)應(yīng)變占據(jù)了試驗(yàn)總變形量很大的比例。試樣次固結(jié)階段的蠕變特性仍可認(rèn)為由3個(gè)階段構(gòu)成，其次固結(jié)特性符合線性衰減蠕變特征。各重塑黃土試樣在不同固結(jié)應(yīng)力下的回彈系數(shù)接近零，回彈應(yīng)變與超固結(jié)比呈半對(duì)數(shù)線性關(guān)系。試樣壓縮指數(shù)在低飽和度區(qū)間隨飽和度增加迅速減小，當(dāng)飽和度的增加超過(guò)20%，試樣壓縮指數(shù)呈現(xiàn)緩慢降低的趨勢(shì)。蠕變系數(shù)隨著應(yīng)力增加起始階段小幅波動(dòng)后平穩(wěn)增加，但其值大多情況小于0.0

4、01。根據(jù)對(duì)應(yīng)力路徑試驗(yàn)的分析，重塑山西黃土應(yīng)力應(yīng)變曲線均為典型的應(yīng)變硬化型曲線，不同應(yīng)力路徑下在常規(guī)三軸試驗(yàn)得到的主應(yīng)力差結(jié)果明顯大于TC試驗(yàn)結(jié)果， RTC試驗(yàn)得到的結(jié)果最小。隨著圍壓的增加各試驗(yàn)的主應(yīng)力差均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。TC試驗(yàn)得到的內(nèi)摩擦角最大，CTC試驗(yàn)與RTC試驗(yàn)結(jié)果依次減小。對(duì)于粘聚力而言，CTC的數(shù)據(jù)明顯大于RTC與TC試驗(yàn)結(jié)果。其有效應(yīng)力曲線呈現(xiàn)較為一致的趨勢(shì)，最終趨勢(shì)接近破壞包絡(luò)線，曲線趨勢(shì)表現(xiàn)為V型曲線?？讐弘S著軸向