【摘要】：黃土廣泛分布于我國的西北地區(qū)。隨著西部大開發(fā)及“一帶一路,”地區(qū)黃土工程的大量開展,黃土特殊的結構性與濕陷性對工程的影響越來越顯著,因此有必要進行黃土結構強度與濕陷變形的各向異性研究。本文以取自蘭州市榆中縣蘭州大學的黃土為研究對象,通過對與沉積面呈不同角度的試樣進行無側限抗壓強度試驗及室內濕陷試驗,分析了該黃土的結構強度與濕陷變形的各向異性,得出以下結論:(1)含水率較低時原狀黃土表現出應變軟化的特性,隨著含水率的增大,原狀黃土的應力-應變曲線由應變軟化型逐漸變?yōu)閼冇不?其無側限抗壓強度隨含水率增大而降低。含水率相同時,與沉積面呈30°角所取試樣的強度q最小,并呈現出q30°q45°q60°q0°q90°的規(guī)律,且含水率越低此規(guī)律越顯著,說明其強度的各向異性越強。隨著含水率逐漸趨于飽和含水率,此各向異性逐漸減弱。重塑黃土的各向異性與原狀黃土相似,但相同條件下的無側限抗壓強度及各向異性均弱于原狀黃土。(2)含水率較低時原狀黃土的初始壓縮模量較大,隨著含水率的增大初始壓縮模量減小。含水率相同時,與沉積面呈30°角所取試樣的初始壓縮模量最小,并呈現E30°E45°E60°E0°E90°的規(guī)律,但固結壓力和含水率均較小時其各向異性不易表現出來。其它壓力段內的壓縮模量具有與初始壓縮模量相同的規(guī)律,但當壓力超過某一臨界壓力時壓縮模量的各向異性有逐漸消失。當含水率為2%和5%時壓縮系數a1-2的各向異性不明顯。隨著含水率的增大,壓縮性逐漸變大,壓縮系數a1-2的各向異性也逐漸增強,并且呈現出倒“U”型的關系(a90°a0°a60°a5°a30°),但當含水率超過某一界限含水率時壓縮系數a1-2各向異性又逐漸減弱。(3)含水率較低時原狀黃土的濕陷系數較大,隨著含水率的增大濕陷系數減小。自重濕陷系數及200 kPa、300kPa時的濕陷系數均具有各向異性,并呈現出δ30°δ45°δ60°δ 0°δ 90°的規(guī)律。(4)通過復合冪指數模型,擬合不同含水率及不同取樣角度試樣試驗所得的應力-應變曲線,其相關性系數均較接近于1,說明該模型可描述相應的應力-應變曲線,并用于黃土各向異性的分析。
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2 試驗方案試驗方案1 概述黃土可認為在局部水平面內為各向同性，而豎向各向異性。對于隧道等地下結構殊的斷面形式導致受力更加復雜，各向異性更加顯著。目前對其工程實踐及設計黃土的各向異性考慮在內。如圖 2-1 所示為一般隧道結構的受力形式。土體的各為固有各向異性和應力誘導型各向異性。黃土由于其特殊的豎向裂隙和大孔隙結其固有各向異性更加明顯。對于隧道等受力較為復雜的地下結構物，應力導致的也更為突出。

圖 2-2 馬爾文超聲波顆粒級配檢測儀Fig.2-2 Ma Erwen ultrasonic particle gradation detect圖 2-3 所示的角度進行制樣，分別制作用于 mm 和濕陷試驗的環(huán)刀樣 69.8 mm×20 mm水率取樣之后根據干密度和目標含水率按式用滴定法對試樣進行X検聊勘旰�，，并緜}

本文編號：2693456