紅黏土變形、剪切和損傷特性試驗研究.pdf

1、紅黏土廣泛分布于我國中西部的云南、貴州、四川及兩廣等地區(qū)，其具有許多特殊的工程特性，在物理力學(xué)性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)特征、變形特性、剪切特性等方面有別于其他類型土。廣西桂林市屬典型的巖溶發(fā)育區(qū)，碳酸巖溶強(qiáng)烈發(fā)育，存在大量溶余堆積的紅黏土以及經(jīng)搬運沉積的而成的次生紅黏土。該地區(qū)紅黏土具有其普遍性，其普遍性以及土體的特殊工程性質(zhì)在理論研究中和工程實踐中都有一定的研究價值。本文通過化學(xué)元素全分析、電鏡掃描試驗、常規(guī)土工試驗、三軸剪切試驗研究桂林紅黏土

2、的結(jié)構(gòu)特性、變形特性、剪切特性。基于本次試驗所得數(shù)據(jù)，重點研究紅黏土的變形特性、本構(gòu)模型、剪切帶特性以及損傷特性。
　　首先，通過前人對紅黏土的試驗研究成果總結(jié)以及本次進(jìn)行的常規(guī)土工試驗、化學(xué)元素分析和電鏡掃描試驗，研究了桂林地區(qū)紅黏土的物理、力學(xué)以及膨脹性、結(jié)構(gòu)特性。采用重型擊實試驗確定紅黏土最大干密度，據(jù)此制作不同干密度的重塑土試樣，分別進(jìn)行三軸剪切試驗。依據(jù)試驗所得數(shù)據(jù)，對桂林紅黏土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行分析，研究其變形特性，并

3、根據(jù)試驗數(shù)據(jù)所得的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，提出相應(yīng)的適用數(shù)學(xué)模型。討論各數(shù)學(xué)模型的適用性，推導(dǎo)不同應(yīng)變曲線的歸一化方程，進(jìn)而利用歸一化方程對實測值進(jìn)行預(yù)測。將模型計算值與試驗實測值對比分析，確定更能準(zhǔn)確反映紅黏土應(yīng)力-應(yīng)變與破壞關(guān)系的模型與參數(shù)值，為相關(guān)土工數(shù)值分析提供理論依據(jù)。
　　其次，根據(jù)紅黏土三軸剪切過程中出現(xiàn)的剪切破壞情況，研究其宏、微觀剪切破壞特性，并對紅黏土剪切帶的傾角進(jìn)行測量，對比其傾角計算值與實測值，進(jìn)一步分析紅黏土