【摘要】：對延安-延川(陜晉界)高速公路黃土隧道原狀黃土進(jìn)行了物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),結(jié)果表明:除液性指數(shù)外,黃土圍巖物性參數(shù)的變異系數(shù)均小于力學(xué)參數(shù);可將9個(gè)物性指標(biāo)根據(jù)其相關(guān)系數(shù)和因子分析結(jié)果分為3組,并根據(jù)它們與土的強(qiáng)度指標(biāo)的關(guān)系,選取天然含水量、干密度和塑性指數(shù)作為黃土隧道圍巖分級指標(biāo);深埋飽和原狀Q2黃土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線在低圍壓下為應(yīng)變軟化型,高圍壓下表現(xiàn)為應(yīng)變硬化型;無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)為小應(yīng)變脆性破壞,應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線有兩種形式:一種是土樣直接發(fā)生脆性破壞,喪失承載能力;另一種是先發(fā)生局部脆性破壞,仍保留有一定的承載能力。
【圖文】：

圖1干密度與c、φ值的散點(diǎn)圖Fig．1Scatterplotofdrydensityandc，φvalues2．1．3黃土圍巖物理力學(xué)指標(biāo)因子分析因子分析法［12］是多元統(tǒng)計(jì)分析中處理降維、提取綜合因子的一種方法，通過對樣品物理力學(xué)指標(biāo)值矩陣的線性變換，求出矩陣的特征值，從諸多變量之間的相關(guān)關(guān)系中得到數(shù)目減少的新因子，用新因子的最大信息量反映樣本總體的變化情況。通過SPSS軟件對黃土隧道圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行因子分析，得到黃土圍巖9項(xiàng)物性指標(biāo)的主成分特征值及其貢獻(xiàn)率表和旋轉(zhuǎn)后因子荷載矩陣，分析結(jié)果分別如表4和表5。從表4可以看出，前3個(gè)因子的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到89．445%。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，前3個(gè)因子可作為綜合因子，反映樣本總體情況。因子荷載旋轉(zhuǎn)的原理是使旋轉(zhuǎn)后因子荷載矩陣每一列元素的方差之和達(dá)到最大，從而達(dá)到同一列上的荷載盡可能地向1和0兩極靠近，突出了每個(gè)因子與荷載較大變量之間的聯(lián)系，將荷載較大的因子分為一組。根據(jù)表5可對9項(xiàng)物性指標(biāo)進(jìn)行分組，因子1中密度、干密度、孔隙比和飽和度的值明顯大于其他因子，分別為0．901、0．983、0．986、0．729，分為一組;因子2中液限、塑限、塑性指數(shù)和含水量的值分別為0．959、0．868、0．702和0．612，大于組內(nèi)其他因子的值，但橫向分析含水量，將其分入第三組更合適，因此將液限、塑限和塑性指數(shù)分為一組;因子3中含水量與液性指數(shù)的值分別為0．712和0．932，明顯大于其他因子，分為一組。分組結(jié)果與根據(jù)相關(guān)系數(shù)得到的分組結(jié)果一致，說明這一分組方案是可靠的。表4主成分特征值及其貢獻(xiàn)率表Table4Eigenvaluesandcontributionrateofmajorfactors序號(hào)特征值方差貢獻(xiàn)率/%累計(jì)貢獻(xiàn)率/%15．12856．97456．97421．59417．70774．68131．32914．76489．44540．705

圖2所示。由圖2可以得到如下結(jié)論:①深埋飽和Q2原狀黃土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線表現(xiàn)出明顯的非線性，在低圍壓下為應(yīng)變軟化型，在高圍壓下表現(xiàn)為應(yīng)變硬化型，且應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似為理想彈塑性模型，隨圍壓增大，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線由軟化型向硬化型發(fā)展。②應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線在較小的軸向應(yīng)變下達(dá)到峰值，峰值應(yīng)力對應(yīng)的軸向應(yīng)變基本一致，基本不隨圍壓而變化。③軸向應(yīng)變達(dá)到峰值后，土體內(nèi)產(chǎn)生剪切滑移，結(jié)構(gòu)性逐漸遭到破壞，形成剪切帶，如圖3所示。④達(dá)到峰值前應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似為直線，其斜率為變形模量，由圖2可見，其隨圍壓增大而增大，反映了應(yīng)力水平的影響。圖2深埋飽和原狀Q2黃土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系Fig．2Ｒelationshipbetweendeviatorstressandaxialstrainofdeep-buriedandsaturatedundisturbedQ2loess圖3剪切破壞后試件Fig．3Specimenaftershearfailure應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線可分為3個(gè)階段:①壓縮階段。這一階段應(yīng)力應(yīng)變曲線近似為直線，土體表現(xiàn)出較大的結(jié)構(gòu)性。②裂縫開展階段。軸向應(yīng)變發(fā)展到一定程度，土樣發(fā)生屈服，顆粒之間出現(xiàn)相對滑移，可以看到土樣表面出現(xiàn)微裂紋。③剪切破壞階段。隨著軸向應(yīng)變的進(jìn)一步發(fā)展，，微裂紋貫通，形成剪切破裂面�？紫端畨毫ψ兓�如圖4所示，在低圍壓下，其孔隙水壓力開始有小幅增加，然后迅速減小并出現(xiàn)負(fù)孔壓;在高圍壓下，其孔隙水壓力一直保持為正孔壓，隨軸向應(yīng)變的增大而增大。圖4深埋飽和Q2原狀黃土孔壓-應(yīng)變關(guān)系曲線Fig．4Ｒelationshipbetweenporepressureandaxialstrainofdeep-buriedandsaturatedundisturbedQ2loess2．3黃土圍巖無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)分析2．3．1無側(cè)限抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析表7為6組取自不同隧道掌子面的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)。從表7可以看?

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2 曾曉清，張一弼;系統(tǒng)工程方法在隧道圍巖穩(wěn)定分析中的應(yīng)用[J];地下空間;1995年02期

3 劉保國,張清;秦嶺Ⅱ線隧道圍巖在不同溫度下蠕變變形的有限元分析[J];山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

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7 李之達(dá),劉勁勇,易輝,蔡佳駿;錨噴支護(hù)對隧道圍巖的穩(wěn)定性分析[J];湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2005年03期

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9 戚承志;錢七虎;王明洋;丁常樹;;深部隧道圍巖的流變[J];北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2006年04期

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5 黃倫海;;隧道圍巖穩(wěn)定分析的相似模型實(shí)驗(yàn)研究[A];2001年全國公路隧道學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

6 李之達(dá);黃強(qiáng);李耘宇;;聯(lián)拱隧道圍巖的穩(wěn)定性與黏彈性分析[A];中國化學(xué)會(huì)、中國力學(xué)學(xué)會(huì)第九屆全國流變學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

7 杜健;王文忠;那云龍;;白茫雪山1號(hào)隧道工程地質(zhì)評價(jià)[A];第九屆全國工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C];2012年

8 _5_7勇;李圫才;朱}

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