發(fā)布時間：2020-06-02 16:35

【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(jié)構(gòu)性與濕陷性對工程的影響越來越顯著,因此有必要進(jìn)行黃土結(jié)構(gòu)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(xué)的黃土為研究對象,通過對與沉積面呈不同角度的試樣進(jìn)行無側(cè)限抗壓強度試驗及室內(nèi)濕陷試驗,分析了該黃土的結(jié)構(gòu)強度與濕陷變形的各向異性,得出以下結(jié)論:(1)含水率較低時原狀黃土表現(xiàn)出應(yīng)變軟化的特性,隨著含水率的增大,原狀黃土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線由應(yīng)變軟化型逐漸變?yōu)閼?yīng)變硬化型,其無側(cè)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(xiàn)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(cè)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(xiàn)E30°E45°E60°E0°E90°的規(guī)律,但固結(jié)壓力和含水率均較小時其各向異性不易表現(xiàn)出來。其它壓力段內(nèi)的壓縮模量具有與初始壓縮模量相同的規(guī)律,但當(dāng)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(dāng)含水率為2%和5%時壓縮系數(shù)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(shù)a1-2的各向異性也逐漸增強,并且呈現(xiàn)出倒“U”型的關(guān)系(a90°a0°a60°a5°a30°),但當(dāng)含水率超過某一界限含水率時壓縮系數(shù)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(shù)較大,隨著含水率的增大濕陷系數(shù)減小。自重濕陷系數(shù)及200 kPa、300kPa時的濕陷系數(shù)均具有各向異性,并呈現(xiàn)出δ30°δ45°δ60°δ 0°δ 90°的規(guī)律。(4)通過復(fù)合冪指數(shù)模型,擬合不同含水率及不同取樣角度試樣試驗所得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,其相關(guān)性系數(shù)均較接近于1,說明該模型可描述相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并用于黃土各向異性的分析。
【圖文】：

2 試驗方案試驗方案1 概述黃土可認(rèn)為在局部水平面內(nèi)為各向同性，而豎向各向異性。對于隧道等地下結(jié)構(gòu)殊的斷面形式導(dǎo)致受力更加復(fù)雜，各向異性更加顯著。目前對其工程實踐及設(shè)計黃土的各向異性考慮在內(nèi)。如圖 2-1 所示為一般隧道結(jié)構(gòu)的受力形式。土體的各為固有各向異性和應(yīng)力誘導(dǎo)型各向異性。黃土由于其特殊的豎向裂隙和大孔隙結(jié)其固有各向異性更加明顯。對于隧道等受力較為復(fù)雜的地下結(jié)構(gòu)物，應(yīng)力導(dǎo)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(jìn)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(jù)干密度和目標(biāo)含水率按式用滴定法對試樣進(jìn)行X検聊勘旰�，，并緜}

本文編號：2693456