非飽和毛烏素砂的抗剪強度與變形特性試驗研究.pdf

1、當前非飽和土力學研究主要通過吸力控制型試驗開展,但試驗效率低且操作復雜導致了其與工程實踐脫節(jié);非飽和土工程問題頻發(fā),巖土工程師難以通過常規(guī)試驗全面描述非飽和土特性,因此研究分別通過兩種試驗手段揭示的非飽和土特性之間的區(qū)別與聯(lián)系,有著重要的現(xiàn)實與理論意義。
　　本文以毛烏素砂為研究對象,通過壓力板儀、吸力控制型與含水量控制型三軸試驗研究,得出了以下主要成果:
　　1.針對壓力板儀的不足,提出利用電子壓力表提高吸力量測的精度;利

2、用電子天平與蒸發(fā)校正對照組實現(xiàn)了精確量測土樣中水分質(zhì)量的變化;建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)避免人為讀取數(shù)據(jù)造成的誤差積累。
　　2.針對GDS非飽和土三軸儀的不足,提出設置低量程高精度調(diào)壓閥與電子壓力表實現(xiàn)低吸力控制;設置電子天平與蒸發(fā)校正對照組實現(xiàn)了低孔隙水壓力控制條件下對試樣中水分變化的精確量測;配置穩(wěn)壓器,大幅減小了電壓不穩(wěn)引起的試驗數(shù)據(jù)震蕩。
　　3.通過分析三軸試驗結(jié)果并結(jié)合土水特性得知,毛烏素砂受水分狀態(tài)路徑影響,增濕路徑下

3、,c值隨含水量增加出現(xiàn)峰值,φ值逐漸減小;減濕路徑下,c值隨含水量減小逐漸增加,φ值逐漸增大;通過比較不同水分狀態(tài)路徑下的抗剪強度值,得出了相同吸力下,減濕路徑的抗剪強度高于增濕路徑的結(jié)論。
　　4.三軸試驗結(jié)果顯示:毛烏素砂飽和狀態(tài)存在應變軟化現(xiàn)象與剪縮性;增濕路徑下,應變軟化現(xiàn)象明顯;減濕路徑下,存在應變軟化現(xiàn)象與先剪縮后剪脹特性。
　　5.以鄧肯-張雙曲線模型為藍本,通過整理三軸試驗數(shù)據(jù),結(jié)合土水特性得知:鄧肯-張模型