飽和粉土質(zhì)砂應變軟化特性的試驗研究.pdf

1、本文通過對凈砂(S)、三種不同粉土含量的粉土質(zhì)砂(FS1：含10％粉土，F(xiàn)S2：含20％粉土與FS3：含30％粉土)以及粉土(F)進行的一系列三軸固結(jié)不排水試驗(CU)，研究了圍壓、孔隙比以及粉土含量(FC)對飽和粉土質(zhì)砂應變軟化特性(不穩(wěn)定性)的影響；引入等效粗粒間孔隙比(ege)，運用臨界狀態(tài)理論以及粗粒間狀態(tài)參數(shù)(ψge)，分析了粉土質(zhì)砂的應變軟化規(guī)律。本文研究的主要結(jié)論如下： (1)五種土料都有應變軟化(不穩(wěn)定性)的現(xiàn)象

2、。脆性指數(shù)(IB)以及不穩(wěn)定線(IL)的應力比(q/p')IL分別為反映應變軟化程度和何時發(fā)生應變軟化的參數(shù)。固結(jié)后的孔隙比(e)和圍壓則是影響這五種土料是否出現(xiàn)應變軟化的重要因素； (2)對于同一種土料，在e基本相同的條件下，IB隨圍壓的增大而增大，即應變軟化的程度隨著圍壓的增加而增加；(q/p')IL隨圍壓的增大而減小，即若將IL與臨態(tài)線(CSL)之間的區(qū)域稱為潛在不穩(wěn)定區(qū)域，則不穩(wěn)定區(qū)域隨圍壓的增大而增大。同時，對于同一種

3、土料，圍壓相同時，IB隨e的增大而增大，(q/p')IL也隨e增大而減小，即不穩(wěn)定區(qū)域隨e的增大而增大； (3)在圍壓和e相同的條件下，粉土含量小于30％時，粉土質(zhì)砂的(q/p')IL隨粉土含量的增加而減小，即粉土質(zhì)砂的不穩(wěn)定區(qū)域隨著粉土含量的增加而增大；IB隨著粉土含量的增加而增大，即粉土質(zhì)砂的應變軟化程度隨著粉土含量的增加而增加； (4)假定粉土質(zhì)砂的整體受力骨架結(jié)構(gòu)中存在部分較小的粉土顆粒只填充于較大的砂土顆粒形成

4、的粒間孔隙比中，而不承受土骨架的外力，因此引用ege代替e來描述它的力學特性。當粉土含量小于30％時，使用ege表達粉土質(zhì)砂的臨界狀態(tài)時，粉土質(zhì)砂(FS1和FS2)與凈砂(S)將在ege-lnp'空間擁有基本相同的臨界狀態(tài)線(CSL)； (5)在臨態(tài)理論的基礎下，引入ψge分析粉土含量小于30％的粉土質(zhì)砂(FS1和FS2)的應變軟化規(guī)律。(q/p')IL與ψge為一線性關(guān)系，(q/p')IL隨ψge的增加而減小，即不穩(wěn)定區(qū)域隨ψ