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非饱和原状黄土湿剪与剪湿变形特性研究: 黄土,是一种具有较强水敏性及特殊结构性的土壤。在自然沉积状态下,原状黄土具有良好的工程性质,但是当其遇水或地下水位上升后,土体内的湿度增大会导致黄土的强度及变形发生突变,进而引发地基沉降、塌陷等工程问题。例如:在隧道施工...; 丁宗涛; 关键词：原状黄土微观结构

非饱和原状黄土强度特性试验研究被引量：2: 2021年; 为了探究非饱和原状黄土在快速施工条件下,不同含水率、剪切速率和围压对其强度特性的影响,进行了UU三轴剪切试验。试验结果表明:试样的体积含水率在脱湿和吸湿过程中均随着基质吸力的增大而减小。当剪切速率达到1.5 mm/min时,3种含水率试样的黏聚力分别达到各自的峰值43.2 kPa、40.6 kPa和38.7 kPa,当剪切速率小于此值时黏聚力随着剪切速率的增大而增大。剪切速率达到3 mm/min时,黏聚力分别降为31.8 kPa、21.2 kPa和19.6 kPa;在剪切速率仅为0.5 mm/min时,3种含水率下试样的内摩擦角分别为27.5°、27.3°和27.6°。而后,随着剪切速率的增大内摩擦角逐渐减小,降幅分别为1.6°、1.3°、1.8°;试样的黏聚力随着剪切速率的增大表现为先增大后减小,而内摩擦角随着剪切速率的增大逐渐减小。随着含水率的增大,试样的黏聚力明显减小,但含水率对内摩擦角影响甚微。原状黄土的应力-应变曲线、抗剪强度与剪切速率之间是二次函数关系,存在临界剪切速率;与含水率之间呈负相关性,含水率的增大对土体强度具有软化作用;与围压之间呈单向递增函数关系,围压的增大对土体强度具有强化作用。; 童国庆张吾渝文少杰苏延桂; 关键词：剪切速率土-水特征曲线应力-应变曲线抗剪强度指标

非饱和原状黄土的湿剪破坏特性被引量：1: 2021年; 用非饱和土三轴剪切渗透仪,对原状黄土进行了常吸力三轴剪切与常剪应力增湿两类水力路径试验,分析了应力剪切与增湿剪切作用下原状黄土的应力应变及临界状态特性,探讨了水力路径对原状黄土增湿抗剪特性的影响,明晰了发生湿剪破坏时需满足的必要条件。研究结果表明:常吸力三轴剪切试验获得的不同吸力原状黄土的偏应力与净平均应力表示的q-p临界状态线为非平行直线,偏应力与有效平均应力表示的q-p’临界状态线可归一为一条直线,且可近似用饱和土临界状态线表示。常剪应力增湿试验获得的原状黄土q-p’临界状态点可归一,可用莫尔-库仑强度理论的线性形式描述;吸力对原状黄土抗剪强度贡献与水力路径有关,后者试验确定的抗剪强度参数比前者的低;定义了剪应力水平阈值与吸力阈值,用以判定是否会发生湿剪破坏及其发生湿剪破坏时吸力丧失程度,结合提出的考虑剪应力影响的持水模型获得了该阈值的表达式。; 张登飞王家鼎张文博陈存礼; 关键词：非饱和原状黄土吸力

非饱和原状黄土的湿剪破坏特性: 用非饱和土三轴剪切渗透仪，对原状黄土进行了常吸力三轴剪切与常剪应力增湿两类水力路径试验，分析了应力剪切与增湿剪切作用下原状黄土的应力应变及临界状态特性，探讨了水力路径对原状黄土增湿抗剪特性的影响，明晰了发生湿剪破坏时需满...; 张登飞王家鼎张文博陈存礼; 关键词：非饱和原状黄土吸力

庆阳非饱和原状黄土固结快剪强度研究被引量：1: 2021年; 对庆阳原状黄土,在不同的净竖向压力及基质吸力组合下进行了固结快剪直剪试验。通过对这些试验结果的整理分析得出:(1)基质吸力s与净竖向压力p的增大均提高了原状黄土的抗剪强度和初始剪切模量。(2)吸力的增加主要引起了表观黏聚力c″=c′+(u_(α)-u_(ω))tanφ″的增加,吸力在s=0~100 kPa范围内对原状黄土的表观黏聚力c″影响显著,吸力s>100 kPa对原状黄土表观黏聚力c″的影响显著性逐步降低。这说明与基质吸力对应的摩擦角φ″不是常数,φ″随基质吸力的增大非线性减少。(3)有效内摩擦角φ′随吸力的增大而逐渐增大,这主要是由于吸力使黄土的粒团变大,导致粒团间的剪切互锁效应增强的结果。(4)在吸力s=0的饱和状态下庆阳原状黄土的表观黏聚力c″=2 kPa、趋近于零,说明在连续降雨条件下庆阳表层黄土饱和吸力接近丧失,极易诱发水土流失现象。; 杨雪强高振宇隋军张弘刘攀林锦宏; 关键词：原状黄土基质吸力固结快剪抗剪强度

广吸力范围内非饱和原状黄土的力学特性被引量：15: 2020年; 为了研究广吸力范围内非饱和原状黄土的力学特性,采用轴平移技术和饱和盐溶液蒸汽平衡法控制试样的吸力,对Q3原状黄土进行了一系列控制吸力的常净围压三轴剪切试验,分析了吸力和净围压对原状黄土强度和变形特性的影响。试验结果表明:净围压一定条件下广吸力范围内原状黄土破坏时的偏应力随着吸力的增大而增大;不同吸力条件下原状黄土剪切过程中表现出不同程度的应变硬化或应变软化现象,同时吸力对黄土的剪胀性有明显的影响,且吸力越小或净围压越大,剪胀性越小;原状黄土的强度参数黏聚力随着吸力的增大而明显增大,而内摩擦角在低吸力范围内变化不明显,在高吸力范围内随吸力增大而明显增大。; 孙德安徐钱垒陈波张舟; 关键词：非饱和原状黄土力学特性三轴剪切试验

三轴剪切应力条件下非饱和原状黄土的土水特征被引量：3: 2020年; 采用非饱和土三轴仪,对不同含水率的西安非饱和原状黄土在不同静围压下进行了常含水率三轴剪切试验。用轴平移技术量测了无应力和有应力条件下黄土的基质吸力,分析了不同含水率、不同静围压条件下偏应力变化对基质吸力的影响规律,提出了常含水率三轴剪切条件下非饱和原状黄土土水特征曲线的表达式。研究结果表明:含水率一定时,偏应力变化对非饱和原状黄土基质吸力的影响与含水率的大小有关,对于不同的净围压,含水率小于等于23%时,基质吸力随偏应力的增大先基本不变后增大;含水率大于等于28%时,基质吸力随偏应力的增大先基本不变后减小;不同的含水率与不同的净围压条件下,偏应力变化对基质吸力的影响较小。应力对原状黄土基质吸力的影响规律与应力路径有关。在偏应力变化(含水率一定)及含水率变化(干密度一定)所对应的2种饱和度变化条件下,2类黄土的基质吸力与饱和度关系具有不同的变化特性,含水率变化对应的饱和度变化明显比偏应力变化对应的饱和度变化对基质吸力的影响要大。净围压小于等于400kPa时,偏应力变化对饱和度与基质吸力关系的影响皆较大,对含水率与基质吸力关系的影响皆较小。不同静围压及偏应力作用下,原状黄土的土水特征皆可用无应力条件下呈对数函数的含水率与基质吸力关系来近似地描述。; 褚峰罗静波邵生俊; 关键词：非饱和原状黄土基质吸力饱和度

非饱和原状黄土结构强度的试验研究: 2019年; 通过室内直剪试验对不同含水率的原状非饱和黄土和重塑黄土的黏聚力和内摩擦角进行了测定,并计算了初始含水率下原状黄土的结构强度;根据应力-剪切位移曲线分析了黄土在外力作用下土体结构性破坏的过程,根据非饱和黄土的结构特性曲线分析了非饱和黄土结构强度的发挥及变化规律;并根据理论分析及试验结果验证得出黄土含水率与结构强度能较好地符合幂函数关系。; 孙昱张创军何明文张炜超; 关键词：非饱和黄土抗剪强度直剪试验

非饱和原状黄土的变形及屈服特性试验研究被引量：5: 2019年; 对不同吸力非饱和原状黄土进行了等应力比三轴压缩及常规三轴剪切路径下的试验,研究了偏应力比q/p(q及p分别为净平均应力及偏应力),吸力及净围压对不同应力路径下变形及屈服特性的影响。研究结果表明:在等应力比三轴压缩及常规三轴剪切过程中,孔隙比e与净平均应力p关系(e-lnp)皆位于二条相交的直线上,吸力、偏应力比及净围压对弹性指数的影响很小,对屈服应力及压缩指数的影响较大。等应力比三轴压缩路径下,偏应力比一定时,屈服应力及压缩指数皆随吸力的增大而增大;吸力一定时,随偏应力比的增大而先增大后减小。常规三轴剪切路径下,吸力一定时,屈服应力及压缩指数皆随净围压的增大而增大;净围压一定时,随吸力的增大,屈服应力增大,压缩指数减小。以塑性体应变作为硬化参数时,q-p平面上的初始及后继屈服面皆为对称于饱和土K0线的倾斜椭圆,吸力及应力增大时,屈服面没有旋转,而是产生等向扩大。; 张登飞陈存礼于佃博; 关键词：非饱和原状黄土吸力

非饱和原状黄土弹塑性损伤流固耦合模型及其初步应用被引量：10: 2019年; 非饱和原状黄土具有显著的结构性,结构性对其力学变形特征有着较大影响,但鲜有报道将结构性引入到非饱和黄土地基湿陷变形的多场耦合响应分析中,该领域亟待进一步深入研究。以已建立的非饱和原状黄土弹塑性损伤本构模型为基础,将其纳入到非饱和土流固理论中,结合非饱和原状黄土水气运移规律,建立考虑结构性的非饱和原状黄土弹塑性损伤流固耦合模型。对新建流固耦合模型的控制方程在时间域和空间域上进行离散,得到单元模量矩阵各元素的具体表达式,并编写多场耦合分析有限元程序ULEDSC。利用新编程序对黄土地区的大型现场浸水试验进行数值计算,得到浸水和停水阶段的孔压场、位移场以及损伤场等关键变化特征,以初步揭示湿陷性黄土地基浸水沉降变形过程中的多场耦合响应机制。研究成果可为黄土地区的工程实践提供一定参考,新编程序也能为初步解决黄土地基的湿陷性问题提供可能。; 姚志华陈正汉方祥位黄雪峰; 关键词：非饱和原状黄土湿陷变形

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