黃土增濕變形本構(gòu)模型試驗

黃土增濕變形本構(gòu)模型試驗研究匯報人：李京爽一航局港研院2019年1月1目錄2一、背景和目的Contents二、試驗研究三、結(jié)論和創(chuàng)新四、成果水平和效益3背景和目的風積形成、疏松垂直節(jié)理發(fā)育水土流失嚴重生態(tài)脆弱4背景和目的黃土濕陷性判別輕微濕陷(0.015~0.03)中等濕陷(0.03~0.07)強烈濕陷(>0.07)

5背景和目的濕陷變形處理方法最大濕陷變形思想(完全飽和濕陷變形)可能濕陷變形思想(不飽和濕陷變形)VS中交天津港灣工程研究院有限公司基于“可能濕陷變形”的黃土渠道地基濕陷性評價方法研究56試驗研究-計劃特征三軸壓縮三軸剪切荷載水平12kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、400kPa100kPa、200kPa、400kPa含水率3種非飽和含水率+飽和含水率3種非飽和含水率+飽和含水率試樣個數(shù)每含水率1個，共4個每含水率3個(或2個)，共11個特點每級荷載下變形穩(wěn)定時間1~3d；單次試驗時間約15~25d分級加載；剪切速率控制0.008mm/min(2000min剪切至軸向位移20%）分組序號初始飽和度質(zhì)量高度直徑含水率等向壓力(等向凈應(yīng)力)

試驗類別gmmmm試驗前試驗后kPaSat-11100%159.4181.339.86-24.4%100固結(jié)+剪切2100%152.3780.040.23-23.3%200固結(jié)+剪切3100%154.5480.639.97-21.5%400分級固結(jié)+剪切Unsat-1147.4%153.1780.038.8016.6%16.6%100壓縮+剪切241.5%152.7980.339.9216.7%16.4%200壓縮+剪切346.5%156.3679.539.0013.6%15.3%400分級壓縮+剪切Unsat-2128.2%148.1980.039.9010.9%10.6%100壓縮+剪切230.6%153.5280.040.3410.0%11.4%200壓縮+剪切328.5%151.9780.539.8010.1%10.1%400分級壓縮后+剪切Unsat-3118.4%151.6980.040.356.8%8.9%100壓縮+剪切215.1%147.2880.040.446.5%8.5%400分級壓縮+剪切78試驗研究-計劃89試驗研究-特點和難點陶瓷底座(改造)圍壓-高壓氣體孔隙氣-高壓氣體軸平移方法水膜轉(zhuǎn)移法910試驗研究-試驗結(jié)果非飽和黃土變形和基質(zhì)吸力AB10ABCD11含水率飽和度Nλκ36.14%100%2.36210.1060.01215.34%46.51%2.32340.0990.00810.12%28.51%2.3020.080.086.50%15.12%2.32770.0720.005ABC12劍橋模型壓縮參數(shù)黃土增濕變形AB14試驗研究-三軸剪切試驗1組飽和土強度：等向壓力100kPa、200kPa、400kPa，3個試樣；2000min剪切至軸向位移20%，0.008mm/min。3組非飽和土強度：等向凈應(yīng)力值100kPa、200kPa、400kPa，8個試樣；450min剪切至軸向應(yīng)變25%(0.0444mm/min)。ABCD15應(yīng)變強化型剪縮型ABCD16應(yīng)變強化型剪縮型ABCD17應(yīng)變強化型剪縮型ABCD1819試驗研究-非飽和土強度將剪切數(shù)據(jù)整理在正應(yīng)力～剪應(yīng)力的平面上，繪制摩爾圓，發(fā)現(xiàn)相同初始含水率的非飽和黃土的強度可用一條直線表示：20試驗研究-非飽和土強度規(guī)律按強度公式整理非飽和黃土的強度參數(shù)發(fā)現(xiàn)：總粘聚力隨或飽和度(含水率)的增大而減小，可用指數(shù)函數(shù)表示；內(nèi)摩擦角對飽和度變化不敏感，基本不變。2021結(jié)論膛和創(chuàng)新基于“可翁能濕粱陷變鑰形思蠶想”彩，獲宰取黃去土不竄同含劫水率拆下變科形規(guī)律和強度規(guī)律趕，得惰出研留究結(jié)終論如點下：非飽和黃錄土的壓質(zhì)縮規(guī)律次：非飽和黃青土壓縮抬曲線在棄平均凈死應(yīng)力的禍半對數(shù)屠坐標圖延上呈現(xiàn)袋與飽和唱土的壓展縮曲線帽類似性掠質(zhì)，存播在明顯屈服匆點，仍屈服佩應(yīng)力綠隨著浩飽和艦度的啊增加竹而減??；在屈服您前后均鬧可以用飽直線進榜行表示；隨著飽資和度增素大，λ和κ逐漸懇增大(壓縮性止逐漸增斜大)，表明基質(zhì)丈吸力頸增強噴了土揀體的躲抗壓宗縮能歡力；22結(jié)論和令創(chuàng)新非飽和困黃土的組增濕變脊形規(guī)律哀：非飽和原娘狀黃土聲增濕變近形與應(yīng)狂力水平螞、初始湯含水率介以及增倘濕含水饑率大小柳有關(guān)，虛應(yīng)力水短平對增雙濕變形杠有促進找作用；貞相同應(yīng)裹力下，庭增濕含賓水率變吃化量越竭大，體這積和軸鉛向變形效變化越映大；相攻同增濕弦含水率便變化量邀下，初假始含水襪率越大瞇，體積大和軸向撒變形越指?。环秋柡秃琰S土的質(zhì)強度規(guī)膨律：非飽和黃擔土、飽萄和原狀維黃土的曲剪切曲泄線均為辮應(yīng)變強身化型，磨無明顯酷峰值點車，體變緒為剪縮叨型；剪崖切過程前中基質(zhì)源吸力有學逐漸增馬大趨勢促，相同重初始含竟水率的帥非飽和捐原狀黃潮土的強喇度包線返可用一避條直線往表示；不同初始蒙含水槽率黃診土的音內(nèi)摩定擦角善隨初中始飽肥和度趟變化香不大據(jù)，粘登聚力耐隨初蛛始飽順和度角的增文大而書減小烤，可醋用指罵數(shù)函無數(shù)表辭示。23結(jié)論族和創(chuàng)偏新創(chuàng)新貴點：試驗技菜術(shù)方面炕，改造纖了標準淚三軸試恩驗儀底間座，使襯之能夠通測量非誘飽和土衫基質(zhì)吸談力，能圣測量最燈大基質(zhì)仇吸力80俱0k德Pa；獲得名非飽炒和黃各土壓側(cè)縮變云形與顆含水秩率、棚基質(zhì)晉吸力蔬變化規(guī)律；獲得了欠非飽和槳黃土增廊濕變形足規(guī)律；獲得逝非飽均和黃館土三梯軸強晝度規(guī)逝律，頌粘聚描力、亂內(nèi)摩貧擦角善與初豎始飽融和度龜變化規(guī)律。論文1：Tr頸ia配xi懂a(chǎn)lshe雞ar認str脈eng獅th革of守und毒ist破urb芳ed扇uns欺atu振rat溝edloe攝ss(非飽和刻原狀黃法土的三森軸剪切害強度)，EI歡&若I草ST陪P收錄論文2：Ch脾ar勸ac事te乓ri六st振ic模s齡of眾v則ol檢um報e所an膚d途su馳ct竹io鞭n矛of悼u辜nd災(zāi)is石tu刊rb旱ed別u枕ns孤at娘ur侵at桑ed顫l需oe豪ss緒u鼠nd際er回t忙ri亮ax窄ia喇lco克mp漠re藝ss楊io肢n(三軸故壓縮落下非質(zhì)飽和酬原狀選黃土插的體榮變和筍基質(zhì)死吸力商特征)，EI旗&I動STP收錄24成果嘗水平貢和效押益基于非言飽和土倚力學思聯(lián)路，考潔慮非飽家和原狀熔黃土的意“可能稅濕陷弱變形”，宮符合工基程現(xiàn)場柄黃土含殼水率空桂間分布桐特征?？捎糜谠u坦價非飽鳥和黃土博在不同剪大小荷軍載下的聰濕陷性明，獲得食黃土地英基或渠鮮道不同搞含水率池空間分義布下的啄濕陷變訪形特征街，為科板學評價