史 萍，李大勇

(1.山東理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，山東 淄博 255049； 2.山東省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266590； 3.山東科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院，山東 青島 266590)

RST輕質(zhì)砂強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究

史 萍1，2，3，李大勇2，3

(1.山東理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，山東 淄博 255049； 2.山東省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266590； 3.山東科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院，山東 青島 266590)

為了研究RST輕質(zhì)砂抗剪強(qiáng)度特性，對(duì)不同配合比的RST輕質(zhì)砂進(jìn)行常規(guī)三軸固結(jié)不排水試驗(yàn)，得到在不同條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線.研究發(fā)現(xiàn)，初始相對(duì)密實(shí)度越大，軟化現(xiàn)象越明顯；橡膠顆粒摻量的影響隨應(yīng)力水平的不同而變化，而且抗剪強(qiáng)度指標(biāo)隨橡膠顆粒摻量的增加呈現(xiàn)明顯減小的趨勢(shì)；粒徑不同時(shí)，RST輕質(zhì)砂的峰值應(yīng)力存在差異性，摻加的橡膠顆粒最佳粒徑為不大于0.5mm；固結(jié)圍壓對(duì)峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比的影響較大. 研究成果可作為進(jìn)一步研究這種新材料本構(gòu)關(guān)系的依據(jù).

RST輕質(zhì)砂；廢舊輪胎；細(xì)砂；橡膠顆粒；固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橡膠產(chǎn)量整體保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì).近幾年橡膠輪胎外胎產(chǎn)量和產(chǎn)量增長(zhǎng)率一直走高，隨之廢舊橡膠的數(shù)量迅速增多.目前以每年兩位數(shù)的速度增長(zhǎng)，如果不對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)處理，勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染.因此廢棄橡膠的處理日益得到重視，研究用廢棄橡膠研磨的橡膠顆粒在巖土工程中的應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義.由于橡膠顆粒具有質(zhì)量小、彈性變形能力強(qiáng)、滲透能力強(qiáng)、成本低廉等特點(diǎn)，在巖土工程領(lǐng)域關(guān)于橡膠碎片力學(xué)性質(zhì)的相關(guān)研究開(kāi)展的比較早，多集中在對(duì)橡膠碎片的強(qiáng)度和變形特性[1-2]、橡膠碎片與土混合物的相關(guān)性能研究[3-5]等方面，積累了大量研究成果和工程經(jīng)驗(yàn)，為橡膠碎片和顆粒在巖土工程中的應(yīng)用起到了一定的借鑒作用.針對(duì)橡膠碎片和顆粒在巖土工程中的應(yīng)用和研究多集中在橡膠碎片和土的混合物研究方面，而對(duì)橡膠顆粒和砂的混合物研究比較少，Lee[6]和Zornberg[7]、Gotteland[8]、鄧安[9]、李麗華[10]等對(duì)橡膠-砂混合物進(jìn)行了固結(jié)排水剪切試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)混合物的剪切特性介于純橡膠顆粒和純砂顆粒之間，橡膠含量和圍壓對(duì)其剪切特性都有顯著影響，而未考慮初始相對(duì)密實(shí)度、橡膠顆粒摻量、橡膠顆粒粒徑等因素的影響.

綜上所述，橡膠顆粒含量和所選定的圍壓對(duì)橡膠顆粒砂混合物的剪切特性有影響，揭示初始相對(duì)密實(shí)度和橡膠顆粒粒徑對(duì)混合砂的力學(xué)特性影響是亟待解決的問(wèn)題.為此，筆者嘗試將廢棄橡膠粉碎物與砂、水按一定比例混合，制成廢棄輪胎橡膠顆粒輕質(zhì)混合物(lightweight sand mixed with rubber chips of scrap tires，以下簡(jiǎn)稱RST輕質(zhì)砂)[11]，采用應(yīng)變控制式普通三軸儀，研究不同圍壓條件下，多種配比方案的RST 輕質(zhì)砂強(qiáng)度特性的影響規(guī)律，研究其固結(jié)不排水剪切特性.

1 試驗(yàn)材料及方案設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用砂選取青島黃海金沙灘細(xì)海砂，試樣的物理參數(shù)見(jiàn)表1.

表1 試驗(yàn)用砂的物理參數(shù)

天然含水率w/%最大孔隙比emax最小孔隙比emin比重級(jí)配情況粒組分類28．830．9030．5952．684不良細(xì)砂

試驗(yàn)采用的橡膠顆粒由粉碎加工設(shè)備將廢舊輪胎切割呈均勻粒徑，粒徑范圍分別控制在(0，0.5]、(0.5，1]、(1，2]、[3，5]，將細(xì)海砂和橡膠顆粒置于烘箱內(nèi)烘干，然后按照計(jì)算稱量，將兩者與水進(jìn)行均勻混合.

為研究所選定的圍壓和初始相對(duì)密實(shí)度、橡膠顆粒含量、橡膠顆粒粒徑對(duì)RST 輕質(zhì)砂力學(xué)性質(zhì)的影響，首先在不同的固結(jié)圍壓條件下，對(duì)不同初始相對(duì)密實(shí)度的純砂試樣做固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)，然后在不同圍壓條件下，對(duì)摻加不同橡膠顆粒摻量、不同橡膠顆粒粒徑的混合物做固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn).

試驗(yàn)方案分為三組：

第一組：在固結(jié)圍壓分別為100kPa、200kPa、300kPa條件下，測(cè)定不同初始相對(duì)密實(shí)度的純砂試樣的固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)；

第二組：在固結(jié)圍壓分別為100kPa、200kPa、300kPa條件下，測(cè)定摻加不同質(zhì)量的橡膠顆粒的RST 輕質(zhì)砂的固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)；

第三組：在向同固結(jié)圍壓條件下，測(cè)定摻加不同粒徑的橡膠顆粒的RST 輕質(zhì)砂的固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn).

三軸試驗(yàn)直徑為39.1mm，高度為80mm.試樣采用砂雨法制樣[12]，進(jìn)行固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)，首先將飽和試樣在圍壓下固結(jié)，圍壓分別取100kPa、200kPa、300kPa，然后關(guān)閉排水閥門，施加軸向應(yīng)力差.三軸剪切試驗(yàn)采用應(yīng)變控制式，加載速率為0.005mm/min，試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)記錄荷載、位移等參數(shù)的變化.

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 應(yīng)力應(yīng)變特性

2.1.1 初始相對(duì)密實(shí)度的影響

圖1為不同初始相對(duì)密實(shí)度條件下純砂試樣的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線.從圖1中可以看出，不同初始相對(duì)密實(shí)度條件下純砂的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線大致呈雙曲線型，相同的應(yīng)力水平下，試樣的峰值應(yīng)力隨著初始相對(duì)密實(shí)度的增大而增大，且出現(xiàn)峰值時(shí)的軸向應(yīng)變也在逐漸增大，但均未達(dá)到總軸向應(yīng)變的10%.

在初始變形階段，有一段切線斜率較小的曲線，依據(jù)制樣方法推斷，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因?yàn)槭┘虞S向應(yīng)力前試樣頂端會(huì)有少量水，而導(dǎo)致試驗(yàn)初始沒(méi)有能及時(shí)施加豎向應(yīng)力，但是此部分水對(duì)試樣的高度有一定擠壓作用，所以軸向應(yīng)變顯現(xiàn)出相對(duì)于應(yīng)力差增長(zhǎng)更快的趨勢(shì).而隨著試驗(yàn)的進(jìn)行，豎向應(yīng)力很快直接作用到土樣頂部，此時(shí)顯現(xiàn)近似雙曲線型的變形特點(diǎn).較高的圍壓在固結(jié)過(guò)程中更有效地促進(jìn)顆粒密實(shí)及變形，所以在高圍壓固結(jié)條件下，初始切線模量隨試樣密實(shí)度的增大而增大.

(a)σ3=100kPa (b)σ3=200kPa (c)σ3=300kPa圖1 相同圍壓、不同初始相對(duì)密實(shí)度條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

對(duì)于應(yīng)力水平較低的試樣，出現(xiàn)峰值應(yīng)力前試樣的初始變形模量沒(méi)有明顯規(guī)律，這與對(duì)于同一類型的應(yīng)力路徑，隨著粉質(zhì)黏土固結(jié)壓力的增大，初始切線模量增大的理論[13]相悖.究其原因主要有兩個(gè)方面：一是此試驗(yàn)中砂粒級(jí)配不良，單位體積中顆粒接觸點(diǎn)少，接觸應(yīng)力多，且砂粒之間黏聚力非常小，近似為0，在剪切試驗(yàn)中砂粒呈現(xiàn)一定的滑動(dòng)特性；二是較低的圍壓沒(méi)有很好的約束試樣，不能使得土體顆粒充分黏結(jié)在一起.

初始相對(duì)密實(shí)度是影響砂土強(qiáng)度的重要因素，相對(duì)密實(shí)度越大，孔隙比越小，承受的軸向應(yīng)力越大，故主應(yīng)力差越大.初始相對(duì)密實(shí)度較小的海砂(Dr=0.3)，在剪切過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)應(yīng)變硬化現(xiàn)象，大約在軸向應(yīng)變?yōu)?%時(shí)即達(dá)到了峰值強(qiáng)度；隨著初始相對(duì)密實(shí)度的逐漸增大，軟化現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn)，當(dāng)達(dá)到0.7以上時(shí)，海砂在剪切過(guò)程中均出現(xiàn)較明顯的應(yīng)變軟化現(xiàn)象，大約在軸向應(yīng)變?yōu)? %時(shí)達(dá)到峰值強(qiáng)度，然后隨著應(yīng)變?cè)黾?，其?yīng)力差減小，隨后盡管應(yīng)變?cè)黾?，?yīng)力差不再變化，此時(shí)試驗(yàn)中的超靜孔壓急劇上升，有效應(yīng)力減小，實(shí)際砂土呈流動(dòng)狀態(tài)，也稱為“流滑”，此時(shí)的強(qiáng)度為殘余強(qiáng)度.雖然飽和砂土試樣流動(dòng)了，但應(yīng)力狀態(tài)并未達(dá)到其強(qiáng)度，峰值應(yīng)力差對(duì)應(yīng)的有效應(yīng)力路徑遠(yuǎn)未達(dá)到有效應(yīng)力破壞線，并未達(dá)到砂土真正意義上的“破壞”，所以有學(xué)者提出用最大應(yīng)力比分析更合理[14].

2.1.2 橡膠顆粒摻量的影響

圖2為初始相對(duì)密實(shí)度為0.7時(shí)，不同橡膠顆粒摻量條件下RST 輕質(zhì)砂的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線.

(a)σ3=100kPa (b)σ3=200kPa (c)σ3=300kPa圖2 相同圍壓、不同橡膠顆粒摻量條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

從圖2中可以看出，摻加橡膠顆粒后的RST輕質(zhì)砂的應(yīng)力應(yīng)變曲線依然為雙曲線.在較低應(yīng)力水平(σ3≤200kPa)作用下，隨著橡膠顆粒摻量的增加，試樣的峰值應(yīng)力并沒(méi)有發(fā)生顯著的改變，軸向應(yīng)變也維持在同一范圍，也就是說(shuō)較低應(yīng)力水平下，峰值應(yīng)力和軸向應(yīng)變基本不隨橡膠顆粒含量而變化.

在較高應(yīng)力水平(σ3>200kPa)條件下，隨橡膠顆粒含量的增加，試樣的峰值應(yīng)力逐漸降低.在圍壓為300kPa時(shí)，峰值應(yīng)力差由摻量為5%時(shí)的1 431kPa，逐漸降低到摻量為45%時(shí)的1 050kPa，且隨著橡膠顆粒含量的增加，降低的幅度越來(lái)越大.當(dāng)橡膠顆粒摻量為45%時(shí)，峰值應(yīng)力差明顯低于純砂試樣在相同圍壓下的峰值應(yīng)力差， 圍壓為300kPa時(shí)，由純砂時(shí)的1587kPa降低到1 050kPa.

綜上分析，隨著橡膠顆粒摻量的增加，RST輕質(zhì)砂中砂的含量減小，抗剪切能力隨之逐漸減弱，而且一部分砂粒填充在橡膠顆粒內(nèi)部，削弱了砂粒之間的咬合，故高壓作用下，峰值應(yīng)力會(huì)隨著摻量的增加而逐漸降低；而在較低圍壓作用下，橡膠顆粒的摩擦強(qiáng)度分量可以彌補(bǔ)被替代砂粒的剪脹和摩擦分量,導(dǎo)致低圍壓下抗剪強(qiáng)度受橡膠顆粒摻入量的影響較小，因此在低圍壓作用下，峰值應(yīng)力基本不隨橡膠顆粒摻量的變化而變化.

2.1.3 橡膠顆粒粒徑的影響

為了分析橡膠顆粒粒徑對(duì)RST 輕質(zhì)砂剪切峰值的影響，本次實(shí)驗(yàn)利用振動(dòng)篩篩出用四種不同粒徑的橡膠顆粒摻入砂中，為了較好成型，按照初始相對(duì)密實(shí)度為0.7制樣，固結(jié)圍壓為200kPa，進(jìn)行固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示.

圖3 摻加不同粒徑橡膠顆粒的試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線

對(duì)于在相同圍壓條件下固結(jié)，當(dāng)砂中橡膠顆粒摻量相同，而粒徑不同時(shí)，RST輕質(zhì)砂的峰值應(yīng)力存在差異性：摻入橡膠顆粒粒徑不大于0.5mm時(shí)，試樣的峰值應(yīng)力最大，且達(dá)到峰值應(yīng)力時(shí)的軸向應(yīng)變也最大；隨著摻加橡膠顆粒粒徑的增大，峰值應(yīng)力逐漸減小，而且應(yīng)變軟化特點(diǎn)愈加顯著.這是因?yàn)?，小粒徑的橡膠顆粒可以改善細(xì)海砂的級(jí)配，增大土樣密實(shí)度，從而提高了試樣的抗剪強(qiáng)度；而粒徑較大的橡膠顆粒，容易使一部分砂粒填充在內(nèi)，使砂樣的剪脹效應(yīng)減弱，從而降低了抗剪強(qiáng)度.

綜上分析，摻加粒徑不大于0.5mm的橡膠顆?？梢蕴岣咄翗拥目辜魪?qiáng)度.

2.2 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和最佳橡膠顆粒摻量的討論

圖4為圍壓為200 kPa時(shí)不同橡膠顆粒摻量條件下RST輕質(zhì)砂試樣的黏聚力和內(nèi)摩擦角變化規(guī)律.試樣的內(nèi)摩擦角大小隨橡膠顆粒摻量的增加呈現(xiàn)明顯減小的趨勢(shì)；而在橡膠顆粒摻量不大于15%時(shí)，黏聚力隨橡膠顆粒摻量的增大而增大，反之則存在一定程度的衰減.

圖4 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和橡膠顆粒摻量關(guān)系

隨著橡膠顆粒摻量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的增加，試樣的黏聚力c從純砂時(shí)的0kPa(橡膠顆粒摻量為0時(shí))逐漸增大到37 kPa(橡膠顆粒摻量為15%時(shí))，繼而逐漸減小，內(nèi)摩擦角從36。(橡膠顆粒摻量為15%時(shí))逐漸降低到28。(橡膠顆粒摻量為45%時(shí)). 這是因?yàn)閾饺氲南鹉z顆粒使顆粒之間具有一定的“黏聚力”，同時(shí)當(dāng)橡膠顆粒摻量過(guò)高時(shí)，砂含量較小，高壓固結(jié)作用下，一部分砂粒填充在橡膠顆粒內(nèi)部，削弱了砂粒之間的咬合，摩擦力減小，因此內(nèi)摩擦角較小.

綜上所述，對(duì)于常壓條件(不大于200kPa)，RST砂樣中橡膠顆粒最佳摻量為15%，而對(duì)于圍壓較高的工況橡膠顆粒的最佳摻量大小還有待進(jìn)一步研究.

2.3 峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比

峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比是分析地基承載力問(wèn)題的重要指標(biāo)，對(duì)于一般地基承載力問(wèn)題用峰值應(yīng)力比分析，而對(duì)于古舊滑坡、斷層夾泥和大變形問(wèn)題等塑性變形較大的情況，應(yīng)采用殘余應(yīng)力比進(jìn)行分析.為了得到橡膠顆粒摻量對(duì)RST輕質(zhì)砂的峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比的影響，在此文中分析峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比與圍壓的關(guān)系曲線，分別如圖5和圖6所示.

圖5 峰值應(yīng)力比和圍壓關(guān)系

圖6 殘余應(yīng)力比和圍壓關(guān)系

如圖5所示，峰值應(yīng)力比受各種因素影響，圍壓較小時(shí)，橡膠顆粒摻量對(duì)峰值應(yīng)力比的影響不大，而當(dāng)圍壓較大時(shí)，橡膠顆粒摻量和試驗(yàn)圍壓越大，峰值應(yīng)力比越小.如圖6所示，較低圍壓下殘余應(yīng)力比基本不受圍壓影響，但圍壓高于200kPa時(shí)，隨著橡膠顆粒摻量的增大，殘余應(yīng)力比急劇降低.

綜上所述，在低圍壓和高圍壓條件下，峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比均有顯著差異，因此在臨界狀態(tài)分析及RST力學(xué)模型研究中需要綜合考慮不同圍壓條件下所得到的強(qiáng)度參數(shù)，以期獲得能夠綜合考慮常壓至高壓下強(qiáng)度、變形特性的理想模型.

3 結(jié)論與展望

(1)初始相對(duì)密實(shí)度是影響砂土強(qiáng)度的重要因素，初始相對(duì)密實(shí)度較小的海砂，在剪切過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)應(yīng)變硬化現(xiàn)象；隨著初始相對(duì)密實(shí)度的逐漸增大，軟化現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn).

(2)在較低應(yīng)力水平作用下，峰值應(yīng)力和軸向應(yīng)變基本不隨橡膠顆粒含量而變化，而在較高應(yīng)力水平條件下，隨著橡膠顆粒摻量的增加，試樣的峰值應(yīng)力逐漸降低.

(3)當(dāng)固結(jié)圍壓相同、砂中橡膠顆粒摻量相同、粒徑不同時(shí)，RST輕質(zhì)砂的峰值應(yīng)力存在差異性，摻加的橡膠顆粒最佳粒徑為不大于0.5mm.

(4)砂土試樣的內(nèi)摩擦角隨橡膠顆粒摻量的增加呈現(xiàn)明顯減小的趨勢(shì)；而常壓條件下當(dāng)橡膠顆粒摻量不大于15%時(shí)，黏聚力隨橡膠顆粒摻量的增大而增大，反之則存在一定程度的衰減.

(5)在較低圍壓固結(jié)條件下峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比基本不受圍壓影響，但圍壓較大時(shí)，隨著橡膠顆粒摻量的增大， 峰值應(yīng)力比和殘余應(yīng)力比都急劇

降低.

(6)為了得到更理想的RST輕質(zhì)砂臨界狀態(tài)和力學(xué)模型，必須綜合考慮不同圍壓條件下所得到的強(qiáng)度參數(shù)，有待于進(jìn)一步研究.

[1] WU W Y, BENDA C C , CAULEY R F. Triaxial Determination of Shear Strength of Tire Chips[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，1997，123(5)：479-482.

[2] SUITS L D， SHEAHAN T C, YANG S P，et al. Mechanical Properties of Shredded Tires[J]. Geotechnical Testing Journal，2002，25(1)：44-52.

[3] BOSSCHER P J， Edil T B, KURAOKA S.Design of highway embankments using tire chips[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 1997, 123(4): 295-304.

[4] MASAD E, TAHA R， HO C，et al. Engineering properties of tire/soil mixtures as a lightweight fill material[J]. Geotechnical Testing Journal, 1996, 19(3): 297-304.

[5] 辛凌，劉漢龍，沈揚(yáng)，等. 廢棄輪胎橡膠顆粒輕質(zhì)混合土強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究[J]. 巖土工程學(xué)報(bào)，2010，32(3) ：428-433.

[6] LEE J H， SALGADO R， BERNAL A，et al. Shredded Tires and Rubber-Sand as Light Weight Backfill[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，1999，125(2) ：132-141.

[7] ZOMBERG J G, CABRAL A R， VIRATJANDR C . Behaviour of Tire Shred-Sand Mixtures[J]. Canadian Geotechnical Journal，2004，41(2) ：227-241.

[8]GOTTELAND P， LAMBERT S， BALACHOWSKI L. Strength Characteristics of Tyre Chips-Sand Mixtures[J]. Studia Geotechnical et Mechanica，2005，27(1/2)：55-66.

[9] 鄧安，馮金榮. 砂-輪胎橡膠顆粒輕質(zhì)土工填料試驗(yàn)研究[J]. 建筑材料學(xué)報(bào)，2010，13(1)：116-120.

[10] 李麗華，肖衡林，唐輝明，等. 輪胎碎片-砂混合土抗剪性能優(yōu)化試驗(yàn)研究[J]. 巖土力學(xué)，2013，34(4)：1063-1067.

[11] 辛凌, 劉漢龍, 沈揚(yáng)，等. 廢棄輪胎橡膠顆粒輕質(zhì)混合土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2010，11(1)：79-83.

[12] 中華人民共和國(guó)水利部. GB/T 50123—1999 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1999：57-59.

[13] 史萍,何世秀,范東凱. 側(cè)向減載土體變形的平面應(yīng)變?cè)囼?yàn)[J]. 工業(yè)建筑, 2009，39(6)：88-104.

[14] 李廣信. 高等土力學(xué)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社, 2004.

(編輯：姚佳良)

Experimental research on steady strength of RST lightweight sand

SHI Ping1，2，3，LI Da-yong2，3

(1.School of Architecture Engineering， Shandong University of Technology, Zibo 255049, China； 2. Key Laboratory of Civil Engineering Disaster Prevention and Mitigation， Qingdao 266590， China； 3.College of Architecture and Civil Engineering， Shandong University of Science and Technology， Qingdao 266590， China)

Based on the consolidated undrained triaxial compression tests, the lightweight sand mixed with rubber chips of scrap tires of different ingredient proportions is studied to analyze its shear strength properties. The results show that with the increase of initial relative density, the stress-strain curves of the sand changes from the hardening type to the softening one. The influence of rubber particle content varies with the stress level, and the shear strength index decreases obviously with the increase of the rubber particle content. When the grain size is different, the peak stress of RST light sand is different.The best particle size of rubber particles is not more than 0.5mm. The effect of consolidation pressure on peak stress ratio and residual stress ratio is bigger. Thus the present findings may lay a foundation for further researches on the constitutive relation properties of the soil.

RST lightweight sand；scrap tire；fine sand；rubber chip；consolidated undrained triaxial compression test

2016-12-08

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51379118) ；山東省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(CDPM2013KF02)

史萍, 女, shiping0813@163.com； 通信作者：李大勇，男，ldydy@163.com

1672-6197(2017)06-0001-05

TU443

A