合肥地區(qū)非飽和沖積型黏土力學(xué)性能及細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化試驗(yàn)研究.pdf

1、非飽和土的力學(xué)性質(zhì)是目前國(guó)內(nèi)外土力學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，特別是在涉及到鐵路、公路、地下結(jié)構(gòu)等工程的建設(shè)，非飽和土的一些工程問(wèn)題也逐漸凸現(xiàn)出來(lái)。而土的宏觀力學(xué)性能與內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)之間有著密切的關(guān)系，故從微觀結(jié)構(gòu)的改變來(lái)探討宏觀力學(xué)的變化是十分必要的。本文借助于后勤工程學(xué)院研制的新型CT-非飽和三軸儀，對(duì)合肥地區(qū)沖積型黏性土的非飽和力學(xué)性質(zhì)及其受力時(shí)內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)的演化過(guò)程做了初步的研究和探討。
　　

2、本文取得的主要成果有以下幾點(diǎn)：
　　 (1)對(duì)試驗(yàn)用土進(jìn)行了控制吸力和凈圍壓為常數(shù)的固結(jié)排水三軸試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈現(xiàn)出應(yīng)變硬化的力學(xué)特征，且在試驗(yàn)條件范圍內(nèi)，凈圍壓越大，硬化特征越強(qiáng)；吸力越小，硬化特征越強(qiáng)；土樣的強(qiáng)度參數(shù)c、φ值隨吸力的增加都有一定程度的增加。在試驗(yàn)吸力范圍內(nèi)，c值和φ值均呈良好的線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，且c值的增長(zhǎng)幅度明顯強(qiáng)于φ值。
　　 (2)基于CT數(shù)據(jù)的變化情況求取了土樣的屈服應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)隨著吸力的

3、增加，屈服曲線有向外擴(kuò)展的趨勢(shì)，也即土樣所受吸力越大，屈服應(yīng)力也越大。
　　 (3)描述了剪切過(guò)程中不同凈圍壓和吸力條件下各土樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的演化過(guò)程。發(fā)現(xiàn)土體細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化情況與試樣所處的應(yīng)力環(huán)境有密切的關(guān)系，當(dāng)凈圍壓較小時(shí)，土體結(jié)構(gòu)變化以裂紋的產(chǎn)生和開(kāi)展為主，且吸力越大，裂紋貫通性越明顯；當(dāng)凈圍壓較大時(shí)，結(jié)構(gòu)變化以土體中原始孔洞的破壞和土體均勻壓密為主。
　　 (4)提出了基于CT數(shù)據(jù)的土體結(jié)構(gòu)演化變量，進(jìn)一步得到了適合于