【摘要】：本文首先采用非飽和固結儀對非飽和黃土進行了一系列分級增濕試驗與等吸力側限壓縮試驗,分析了非飽和黃土增濕時的土水特性(飽和度與吸力關系、含水率與吸力關系)及非飽和原狀土體的壓縮變形規(guī)律;并基于改進后的非飽和新型真三軸儀,對非飽和原狀黃土進行等吸力等向壓縮試驗,并且測試了不同吸力、不同固結圍壓、不同中主應力參數(shù)b的等p等b剪切變形關系,研究了不同應力路徑下非飽和原狀黃土的應力應變規(guī)律、變形、剪切屈服與強度破壞特性。得出如下結論:(1)采用V-G模型對本次非飽和黃土的Sr-lgs關系曲線進行擬合,發(fā)現(xiàn)擬合效果較好;在相同吸力條件下,等向壓縮試驗的結構屈服凈應力比側限壓縮試驗的結構屈服凈應力小,土體在等向壓縮條件下更容易發(fā)生破壞。(2)等p等b路徑下非飽和Q3原狀黃土的應力應變關系曲線均隨著中主應力比b的增大由硬化型逐漸轉化為接近理想彈塑型,土的抗剪強度也在逐漸降低。體應變隨著中主應力參數(shù)b值的增大也在增大,且都為正值,土體一直處于剪縮狀態(tài),最終的體變曲線都趨近于平緩。凈固結圍壓與吸力都可以提高土體的強度。(3)在本次試驗所做吸力范圍內(nèi),非飽和土的抗剪強度參數(shù)c隨基質(zhì)吸力的增大而呈線性增大;而內(nèi)摩擦角φ隨吸力變化基本呈現(xiàn)一常數(shù);Bishop表達式中的χ值以及Fredlund表達式中的吸附內(nèi)摩擦角φb都隨吸力的增大而非線性減小;并且中主應力參數(shù)b對非飽和土抗剪強度參數(shù)有一定的影響。(4)在圍壓一定,b=0(即常規(guī)三軸條件下)的等p剪切試驗中,吸力與屈服剪應力呈現(xiàn)遞增的指數(shù)關系,并且吸力一定時,圍壓越大,屈服剪應力也越大;真三軸等p等b剪切條件下的屈服應力在子午面上大致在一條直線上,吸力越大,同一屈服應力下,屈服強度越大。但是在同一基質(zhì)吸力條件下,中主應力參數(shù)b對本次試驗試樣的屈服過程影響不大。(5)非飽和原狀黃土在等p等b剪切條件下的破壞應力在子午平面上也在一條直線上,且線性效果明顯好于前面的屈服線;且隨著凈圍壓的增大,試樣的剪切強度隨著中主應力參數(shù)b值的增大而減小。而且隨著基質(zhì)吸力的增大,土的強度也隨之增加。在相同基質(zhì)吸力條件下,不同凈平均應力下π平面上破壞線的形狀基本一致,且隨著凈平均應力的增大,破壞軌跡逐漸向外擴散。在相同的凈平均球應力條件下,隨著基質(zhì)吸力的增大,π平面內(nèi)的強度破壞線也逐漸向外延伸擴展。(6)選取了三種重要的強度理論對本次試驗強度進行比較分析,即不等六邊形角錐面的Mohr-Coulomb準則、不等邊抹圓錐體的SMP準則,也叫松岡-中井準則以及Lade-Duncan準則,發(fā)現(xiàn)Lade-Duncan準則對該原狀黃土有很好的適用性。
【圖文】：

剛柔混合型真三軸儀實物圖

剛柔混合型真三軸儀結構示意圖
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU444

【參考文獻】

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本文編號：2604157