应力路径对饱和原状黄土的变形强度特性的影响

摘要

岩土工程施工过程中天然土体可能会经历不同的应力路径,岩土工程中通常采用常规三轴试验的土性参数进行设计,没有考虑应力路径对土性参数的影响,而研究成果表明,应力路径对土体的应力应变关系具有显著的影响.因此,对不同应力路径下土的变形强度特性进行研究,具有十分重要的理论和实际意义.但是,目前对不同应力路径下原状黄土的变形强度特性的研究还很少. 本文以杨凌饱和原状黄土作为研究对象,研究了应力路径对饱和原状黄土的变形强度特性的影响.首先,在轴向加载、侧向卸载LU,轴向卸载、侧向加载UL,轴向卸载、侧向卸载UU三种类型应力路径下进行了大量的固结(均压固结和K<,0>固结)不排水三轴剪切试验和固结(K<,0>固结)排水三轴试验.其次,在排水和不排水条件下,分析了应力路径对饱和原状黄土的应力应变特性,强度特性的影响,建立了不同固结围压下初始切线模量、抗剪强度与应力路径间关系的统一表达式,提出了不同应力路径下应力应变双曲线关系表达式中各个参数的确定方法.在不排水条件下,分析了应力路径对饱和原状黄土的孔隙水压力特性,有效应力路径等的影响,提出了不同应力路径下饱和原状黄土的孔隙水压力方程,得到了应力路径对饱和原状黄土的孔压、有效应力路径等影响的一些规律性认识.在排水条件下,分析了应力路径对饱和原状黄土体应变的发展特性的影响,得到了应力路径对饱和原状黄土的体应变特性影响的一些规律性认识.最后,依据不同应力路径下饱和原状黄土的三轴试验结果,对排水和不排水条件下在最大强度发挥面及Extend SMP面上应力比与应变增量比及应力比与应变比的线性关系拓展应用的可能性进行了检验.检验结果表明,排水和不排水条件下在最大强度发挥面及Extend SMP面上应力比与应变增量比及应力比与应变比之间皆存在线性关系,但排水条件、应力平面、破坏形式等对线性关系的参数有一定的影响.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2黄土的基本特性

1.3土的“卸荷”变形特性研究

1.4岩土体开挖过程中的应力路径

1.5固结方式对土体强度变形特性的影响

1.6应力路径对土体变形强度特性的影响

1.7本文的研究目的及内容

2试验研究方案与方法

2.1试验仪器

2.2试验土样及试样制备

2.3试验方案及方法

3不排水条件下应力路径对饱和原状黄土的变形-强度特性的影响

3.1静止侧压力系数K0的确定

3.2不同应力路径不排水条件下饱和原状黄土的应力应变特性

3.3不同应力路径不排水条件下饱和原状黄土的孔压特性

3.4不同应力路径不排水条件下饱和原状黄土的强度特性

3.5不同应力路径不排水条件下的有效应力路径

3.6不同应力路径不排水条件下饱和原状黄土的应力-应变关系描述

3.7本章小结

4排水条件下应力路径对饱和原状黄土的变形-强度特性的影响

4.1不同应力路径下饱和原状黄土三轴剪切的应力-应变关系

4.2不同应力路径下饱和原状黄土K0固结排水三轴剪切的体应变特性

4.3不同应力路径下饱和原状黄土的有效应力路径及强度特性

4.4不同应力路径下饱和原状黄土的应力-应变关系描述

4.5本章小结

5强度发挥面理论应力应变关系对饱和原状黄土拓展应用的可能性

5.1最大强度发挥面及空间强度发挥面的概念

5.2应力比及应变比计算的基本关系式

5.3不排水水条件下饱和原状黄土应力比与各种应变比间的关系

5.4 K0固结排水条件下饱和原状黄土的应力比与各种应变比间的关系

5.5本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录：攻读硕士研究生期间发表的论文及参加的生产课题