增湿-冻融劣化原状黄土的结构强度模型

摘要

黄土结构强度是由内部颗粒的空间构型而产生的一种胶结性的联结强度.该强度极易受外界环境的扰动,如增湿、冻融等,引起体积和孔隙变化,削弱黄土的结构强度,进而会影响路堤、边坡、护栏等黄土建筑物的稳定性.首先,通过利用压缩曲线定义黄土结构强度、剩余结构强度和损伤变量等概念,并从深层机理上阐述了损伤变量可表征黄土结构强度劣化过程.其次,基于Weibull分布和损伤力学应变等价性假设,建立了以体积膨胀率作为考察变量的黄土增湿统计损伤模型和增湿-冻融循环耦合统计损伤模型,损伤演化函数及黄土结构强度统计损伤基本方程,并在试验数据的基础上,确定了模型参数.最后,取西安北郊某基坑对黄土统计损伤模型进行验证,与试验吻合性较好.研究成果能方便指导工程设计和现场施工.