干濕循環(huán)作用下膨脹土剪切蠕變特性及長期強度研究.pdf

1、干濕循環(huán)作用對膨脹土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成了一定程度的損傷，為了進(jìn)一步研究干濕循環(huán)作用下膨脹土應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)的規(guī)律、剪切蠕變模型及土體的長期強度參數(shù)衰減規(guī)律，建立符合工程實際并合理反映膨脹土蠕變性狀的本構(gòu)模型及確定模型參數(shù)，使之能預(yù)測膨脹土的蠕變特性，本文進(jìn)行了不同法向壓力下干濕循環(huán)作用第0次、2次、4次、6次后膨脹土的室內(nèi)剪切蠕變試驗，通過對剪切蠕變試驗曲線的數(shù)據(jù)分析與整理，對百色膨脹土的剪切蠕變機理進(jìn)行了研究，構(gòu)建了半經(jīng)驗半理論的膨脹土剪切

2、蠕變模型，該模型參數(shù)物理意義明確，不僅能描述土體的衰減蠕變和等速蠕變階段，也能對加速蠕變階段進(jìn)行描述，能全面反映土體流變粘彈塑性特性且參數(shù)較易辨識，其準(zhǔn)確性得到了較好的驗證。主要得出了以下幾點結(jié)論：
　?。?）在相同的應(yīng)力路徑下，經(jīng)干濕循環(huán)作用后的土樣瞬時變形及累積變形均大于未經(jīng)干濕循環(huán)作用的土樣，且變形隨干濕循環(huán)次數(shù)的增加而增大。干濕循環(huán)作用對土樣的蠕變特性產(chǎn)生了明顯影響，其瞬時強度和長期強度也較循環(huán)前大幅降低。
　?。?

3、）由剪應(yīng)變-時間曲線的分析可知，百色膨脹土的非線性蠕變呈現(xiàn)出彈性、黏彈性、黏塑性、黏彈塑性的特征。
　?。?）膨脹土的剪切蠕變變形可分為三個階段：衰減蠕變階段、等速蠕變階段、加速蠕變階段。在蠕變過程中存在三個剪應(yīng)力特征值：?1、?2、?f，在低剪應(yīng)力水平1?i??時，土體僅發(fā)生瞬時變形，但蠕變速率不斷減小，最后收斂，無蠕變現(xiàn)象。剪應(yīng)力繼續(xù)增大至21i?????時，土體開始產(chǎn)生蠕變，為衰減蠕變階段；當(dāng)剪應(yīng)力水平2if?????時，土

4、體開始以恒定的速度發(fā)生蠕變，為等速蠕變階段；當(dāng)剪應(yīng)力水平 i f???時，土體進(jìn)入加速蠕變階段，迅速失穩(wěn)破壞。
　　（4）建立了半經(jīng)驗半理論剪切蠕變模型，擬合了模型參數(shù)。經(jīng)驗證，該模型的擬合值與蠕變試驗得到的實測值較吻合，可為百色地區(qū)的工程建設(shè)提供了可靠的土體蠕變變形計算依據(jù)。
　　（5）干濕循環(huán)作用將導(dǎo)致膨脹土的瞬時強度和長期強度大幅衰減，且長期強度的衰減幅度較瞬時強度更大。
　?。?）瞬時強度與長期強度大小的排序依