恒应变速率压缩中压实黄土结构特征试验研究

发布时间：2024-02-01 12:25

　　采用恒应变速率法测试压实黄土的力学性质,并与分级加载方法获取的数据进行比较。同时,用电阻率法测量压实黄土在压缩过程中的电阻率值,以期探究恒定含水量条件下,应变和电流频率等因素对压实黄土电阻率的影响,分析压实黄土在压缩过程中的土体结构变化规律。结果表明:恒应变速率方法能较快地确定非饱和压实黄土的压缩曲线并计算其压缩力学参数。含水量变化较小时,压实黄土竖向电阻率随应变的增大而减小,随电流频率的升高基本呈减小趋势,横向电阻率随应变的增加而逐渐减小,竖向电阻率大于横向电阻率;另外,平均结构因子和平均形状因子随着应变的增大而呈双线型减小,表明压实黄土孔隙率逐渐减小,土样稳定性增加,土颗粒间胶结作用变弱。各向异性系数随应变增大先减小随后趋于稳定,表明随着压缩竖向和横向结构单元变化速率基本一致。压缩过程中压实黄土的结构参数反映其微观结构的变化规律,可作为评价黄土力学性质的依据。

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【部分图文】：

图1土样颗分曲线

表1黄土基本物理指标Table1Basicphysicalpropertiesofthesoil土粒比重Gs最大干密度ρmax/(g·cm-3)最优含水量wopt/%液限ωL/%塑限ωP/%塑性指数Ip湿陷系数Δs2.71.7716.723.....

图2试验装置示意图

式中:ρ为黄土电阻率,Ω·m;|Z|为阻抗模,Ω;S为电极片面积,m2;L为电极片之间的距离,m.将压制好的试样如图2所示安装,而后将水槽及内部部分放置于加载架上,施加恒应变速率0.005%·s-1,相应位移应变速率为0.06mm/min,应变速率的选择应以较快的速度完成试验....

图3应力-孔隙比曲线

由图3可见,恒应变速率试验获取的压缩曲线数据点相对于分级加载数据点多,且数据数量可根据精度要求进行采集。另外,随着应力增大,应变随之增大。初期压力较小,压缩应变较小。当压力大于一定值后,压缩应变变形速率增大。变形曲线呈类似两段线形,是比较典型的重塑土的压缩曲线。根据压缩变形曲线的....

图4力学参数

为了定量分析曲线的压缩情况,文中获取弹性压缩指数和塑性压缩指数,获取的方法参见文献[3],即弹性部分压缩曲线的切线的斜率获取弹性压缩指数,塑性压缩曲线部分切线的斜率获取塑性压缩指数。弹性部分压缩曲线的切线和塑性部分压缩曲线的切线交点的应力为屈服应力,具体的参数获取方法示意图如图3....

本文编号：3892111