亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        重塑黃土強(qiáng)度及變形特性的試驗(yàn)研究

        2010-05-17 09:55:56郭鳳芝
        鐵道勘察 2010年6期
        關(guān)鍵詞:黏聚力剪應(yīng)力重塑

        王 輝 郭鳳芝

        (鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 天津 300251)

        黃土作為一種特殊土,除了具有一般土體的所有力學(xué)特征以外,還具有自身的特殊性[1]。近年來(lái),重塑黃土的抗剪強(qiáng)度特性與變形特性的研究引起人們的廣泛關(guān)注。黃土本身作為建筑材料大量的用于工程之中,這些工程中所使用的黃土是重塑黃土。重塑黃土不同于原狀黃土,壓實(shí)作用使其改變了原有的結(jié)構(gòu)和物理、力學(xué)狀態(tài)。因此,對(duì)于重塑黃土強(qiáng)度特性及變形規(guī)律研究的具有極其重要的作用.對(duì)指導(dǎo)工程勘察及工程實(shí)踐具有現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

        對(duì)黃土地區(qū)工程上影響較大的壓實(shí)黃土做了大量試驗(yàn),為了研究該地區(qū)重塑黃土的抗剪強(qiáng)度及變形特性,進(jìn)行了針對(duì)不同含水量和不同干密度下的重塑黃土的直剪試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深入的分析,探討了不同狀態(tài)下重塑黃土的抗剪強(qiáng)度特性及變形特性。

        1 試驗(yàn)參數(shù)選取及分組情況

        試驗(yàn)土樣取自石太客運(yùn)專線西段東凌井車站,直剪試驗(yàn)采用南京土壤儀器廠SDJ-1型三速電動(dòng)等應(yīng)變直剪儀。試驗(yàn)中重塑黃土控制干密度為1.60 g/cm3,含水率分別為7.2%、10.2%、11.4%、14.6%、17.2%的試樣,以及控制含水量為14.6%,干密度分別為1.40 g/cm3、1.50 g/cm3、1.60 g/cm3、1.70 g/cm3、1.78 g/cm3,直接以0.8 mm/min速度剪切,到剪切位移為6 mm時(shí),結(jié)束試驗(yàn)。其加荷等級(jí)為:50 kPa、100 kPa、150 kPa、200 kPa[2]。

        2 重塑黃土的抗剪強(qiáng)度特性及變形特性分析

        2.1 剪應(yīng)力和剪切變形的關(guān)系

        干密度為1.60 g/cm3不同含水量下的試驗(yàn)結(jié)果表明,在土體含水量較小的情況下,剪應(yīng)力與變形的關(guān)系曲線出現(xiàn)峰值,其中含水量越小表現(xiàn)出的峰值越明顯。隨著含水量的增加,其剪應(yīng)力與變形關(guān)系曲線不再出現(xiàn)峰值。在小壓力、低含水量的條件下,重塑黃土的剪應(yīng)力與剪切變形曲線出現(xiàn)峰值,在含水量為11.4%左右,其剪應(yīng)力與剪切變形曲線分布在一個(gè)緊密的區(qū)間內(nèi),而較低含水量(w=7.2%)和較高含水量(w=17.2%)的剪應(yīng)力與剪切變形曲線的分布則偏離這個(gè)緊密的區(qū)間。在高含水量、高壓力條件下,其剪應(yīng)力與剪切變形曲線呈加工硬化型[3]。干密度較大的重塑黃土,在剪切變形較小時(shí)剪應(yīng)力與剪切變形曲線呈線彈性關(guān)系,特別是含水量較低的試樣。在線彈性關(guān)系破壞后,曲線呈現(xiàn)出塑性變形特征,這一階段剪應(yīng)力完全由重塑黃土摩擦作用形成。

        當(dāng)含水量為14.6%不同干密度條件下的試驗(yàn)結(jié)果表明,在低干密度條件下,無(wú)論壓力多大,其剪應(yīng)力與剪切變形曲線均呈加工硬化型;相反,在高干密度條件下、無(wú)論壓力多大,其剪應(yīng)力與剪切變形曲線均呈加工軟化型。同時(shí)干密度越大的重塑黃土其峰值剪應(yīng)力與破壞后的殘余剪應(yīng)力的差值也越大。

        2.2 剪應(yīng)力和垂直變形的關(guān)系

        通常人們認(rèn)為土的變形是彈塑性的。其中,彈性變形源于土顆粒之間的彈性接觸變形,封閉氣泡或者可壓縮彈性流體的彈性變形等;而塑性變形主要源于顆粒間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和顆粒的破碎。土的剪脹變形一般是由于相互咬合的土顆粒間相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的,所以通常被歸入塑性變形。實(shí)際上,伴隨著剪脹常常發(fā)生由于土顆粒的相對(duì)滑動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)引起的爬升、翻滾,剪脹時(shí)剪應(yīng)力使顆粒從低位能的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶荒艿牟环€(wěn)定狀態(tài)[4]。

        土的剪脹性實(shí)質(zhì)上是由于剪應(yīng)力引起土顆粒間相互位置的變化,使其排列發(fā)生變化,加大顆粒間的孔隙,從而發(fā)生了體積變化。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出,研究區(qū)重塑黃土在一定條件下會(huì)發(fā)生剪脹現(xiàn)象,并且剪脹現(xiàn)象的發(fā)生與重塑黃土的干密度、含水量、加載條件等有密切關(guān)系。

        (1)含水量為14.6%不同干密度條件下的關(guān)系

        試驗(yàn)結(jié)果表明,在含水量一定的條件下,加載剪切過(guò)程中,干密度越大、垂直壓力越小的情況下,黃土越容易發(fā)生剪脹現(xiàn)象;在試驗(yàn)中當(dāng)垂直壓力為50 kPa,而干密度大于1.50 g/cm3時(shí),重塑黃土即發(fā)生剪脹現(xiàn)象,并且剪脹起始點(diǎn)隨著干密度的增加而增加,隨著垂直壓力的增加而增加的趨勢(shì),其具體變化情況見表1;當(dāng)干密度大于1.70 g/cm3時(shí),在各級(jí)垂直壓力下黃土均發(fā)生剪脹現(xiàn)象。一般而言,土剪脹時(shí)顆粒起動(dòng)后對(duì)應(yīng)著峰值強(qiáng)度,而剪脹穩(wěn)定時(shí)對(duì)應(yīng)著土的殘余強(qiáng)度,但試驗(yàn)結(jié)果表明峰值強(qiáng)度點(diǎn)并未對(duì)應(yīng)著剪脹起始點(diǎn),而是在剪脹過(guò)程中出現(xiàn)的。

        表1 含水量為w=14.6%不同干密度下剪脹起始點(diǎn)剪切位移 mm

        (2)干密度為1.60 g/cm3不同含水量條件下的關(guān)系

        試驗(yàn)結(jié)果表明在干密度保持一定的條件下,加載剪切過(guò)程中,含水量較低(7.2%、10.2%、11.4%)的情況下重塑黃土均發(fā)生剪脹;在含水量為17.2%,垂直壓力為50 kPa時(shí),重塑黃土才發(fā)生剪脹現(xiàn)象,在100 kPa、150 kPa、200 kPa壓力下發(fā)生剪縮,表明在含水量越大、垂直壓力越小的情況下重塑黃土才會(huì)發(fā)生剪脹。本試驗(yàn)結(jié)果表明峰值強(qiáng)度點(diǎn)并未對(duì)應(yīng)著剪脹起始點(diǎn),而是在剪脹過(guò)程中出現(xiàn)的。

        2.3 重塑黃土的抗剪強(qiáng)度與含水量及干密度的關(guān)系

        (1)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、φ與含水量和干密度的關(guān)系[5]

        從圖1中可以看出,含水量的變化對(duì)黃土的黏聚力和內(nèi)摩擦角有較大的影響,隨著含水量的增加,黏聚力是減小的趨勢(shì),而內(nèi)摩擦角同樣也是逐漸減小的趨勢(shì),只是存在個(gè)別不同變化點(diǎn)。但含水量的變化對(duì)內(nèi)聚力的影響顯然要大于內(nèi)摩擦角的影響。

        圖1 黏聚力、內(nèi)摩擦角與含水量w的關(guān)系

        通過(guò)對(duì)黏聚力及含水量的關(guān)系曲線擬和(見圖2),可以擬合為指數(shù)函數(shù),即,c=285.09e-0.180 3w。從其擬合關(guān)系式可以看出:黏聚力隨含水量的變化基本符合指數(shù)函數(shù)關(guān)系,而且擬和關(guān)系式的相關(guān)性較好,其相關(guān)系數(shù)為0.958 9。

        圖2 黏聚力與含水量w的擬合關(guān)系

        從圖3中可以看出,內(nèi)摩擦角隨干密度變化其變化幅度較大,總體趨勢(shì)是隨著干密度增大而增大。但其內(nèi)摩擦角的變化并不穩(wěn)定,而是在某些條件下表現(xiàn)出了擺動(dòng)性。

        圖3 黏聚力、內(nèi)摩擦角與干密度ρd的關(guān)系

        通過(guò)對(duì)黏聚力及干密度的關(guān)系曲線擬合(見圖4),可以擬合為指數(shù)函數(shù),即,c=0.219 7e2.912 1ρd。從其擬合關(guān)系式可以看出:黏聚力隨含水量的變化基本符合線性關(guān)系,而且擬和關(guān)系式的相關(guān)性較好,其相關(guān)系數(shù)為0.951 6。

        圖4 黏聚力與干密度ρd的擬合關(guān)系

        3 結(jié)論

        該區(qū)域重塑黃土的抗剪強(qiáng)度及變形有著自身固有的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)重塑黃土在不同狀態(tài)下的直剪試驗(yàn)的對(duì)比分析,得到該區(qū)域重塑黃土的抗剪強(qiáng)度特性及變形特性。根據(jù)其變化規(guī)律,得出如下的初步結(jié)論:

        (1)由直剪試驗(yàn)得到了在小壓力、低含水量的條件下,剪應(yīng)力與剪切變形曲線才出現(xiàn)峰值,在含水量為11.4%左右,其剪應(yīng)力與剪切變形曲線分布在一個(gè)緊密的區(qū)間內(nèi),而較低含水量(7.2%)和較高含水量(17.2%)的剪應(yīng)力與剪切變形曲線的分布則偏離這個(gè)緊密的區(qū)間。

        (2)對(duì)直剪試驗(yàn)得到的應(yīng)力與垂直變形的關(guān)系曲線進(jìn)行分析,得到了重塑黃土的初始含水量越大、干密度越大、垂直壓力越小的條件下,在加載剪切時(shí)黃土越趨于發(fā)生剪脹現(xiàn)象;試驗(yàn)結(jié)果同時(shí)也表明峰值強(qiáng)度點(diǎn)并未對(duì)應(yīng)著剪脹起始點(diǎn),而是在剪脹過(guò)程中出現(xiàn)的。

        (3)重塑黃土的干密度ρd和含水量w對(duì)黏聚力c的影響的關(guān)系曲線可以用指數(shù)函數(shù)關(guān)系擬合,其擬合關(guān)系式分別為:c=285.09e-0.180 3w和c=0.219 7e2.912 1ρd,其相關(guān)性較好。 但由于土質(zhì)和顆粒組成不同,式中的參數(shù)會(huì)有所不同。同時(shí)也為該地區(qū)工程施工中的壓實(shí)黃土的指標(biāo)提供了一定的幫助[6]。

        [1] 王永焱,林在貫.中國(guó)黃土的結(jié)構(gòu)特征及物理力學(xué)性質(zhì)[M].北京:科學(xué)出版社,1990

        [2] 鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院.TB10102—2004 鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程[S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2004

        [3] 黃文熙.土的工程性質(zhì)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,1983

        [4] 李廣信,郭瑞平.土的卸載體縮與可恢復(fù)剪脹[J].巖土工程學(xué)報(bào),2000,22(2):158-161

        [5] 張 煒.黃土力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)中的若干問(wèn)題[J].工程勘察,1995(6)

        [6] 何春鋒.壓實(shí)黃土的工程性質(zhì)及應(yīng)用問(wèn)題[D].西安:西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑土程學(xué)院,2006

        猜你喜歡
        黏聚力剪應(yīng)力重塑
        季凍黃土地區(qū)框錨邊坡預(yù)應(yīng)力錨桿內(nèi)力計(jì)算方法
        重塑未來(lái)
        變截面波形鋼腹板組合箱梁的剪應(yīng)力計(jì)算分析
        自動(dòng)化正悄然無(wú)聲地重塑服務(wù)業(yè)
        李滄:再造與重塑
        商周刊(2018年11期)2018-06-13 03:41:54
        黏聚力強(qiáng)度對(duì)滑面作用的差異分析
        科技視界(2016年7期)2016-04-01 20:15:33
        重塑靈魂
        基于準(zhǔn)黏聚力原理的加筋黏土強(qiáng)度理論淺析
        四川建筑(2014年6期)2014-09-03 11:00:08
        瀝青路面最大剪應(yīng)力分析
        河南科技(2014年13期)2014-02-27 14:11:25
        復(fù)合式路面層間最大剪應(yīng)力影響因素研究
        亚洲av精品一区二区三区| 国产黄三级三级三级三级一区二区 | 亚洲中文字幕无线乱码va| 国产色av一区二区三区| 亚洲av综合色区| 国产精品久久婷婷六月丁香| 人妖另类综合视频网站| 中文字幕亚洲乱码熟女1区2区| 男人吃奶摸下挵进去啪啪软件| 熟妇人妻av中文字幕老熟妇| 日本丰满熟妇videossexhd| 国产亚洲日韩在线三区| 精品91精品91精品国产片| 凹凸世界视频a一二三| 天天躁夜夜躁av天天爽| 欧美mv日韩mv国产网站 | 精品少妇一区二区av免费观看| 99亚洲男女激情在线观看| 国产a级网站| 国产精品久久婷婷六月| 在线观看国产一区二区av| 久久精品国产精品亚洲| 八区精品色欲人妻综合网| 国产精品玖玖资源站大全| 日韩免费精品在线观看| 最近2019年好看中文字幕视频| 精品国产看高清国产毛片| 久久青草国产免费观看| 区一区二区三免费观看视频 | 婷婷精品国产亚洲av麻豆不片| 国产女主播喷水视频在线观看 | 精品人人妻人人澡人人爽牛牛| 亚洲AV成人无码天堂| 日韩精品视频高清在线| 欧美日韩视频在线第一区| 欧美一区二区午夜福利在线yw | 日韩精品第一区二区三区 | 在线观看中文字幕一区二区三区| 国产一区二区三区天堂| 国产精品亚洲一区二区三区在线 | 日本中出熟女一区二区|