黃土增濕變形本構(gòu)模型試驗(yàn)

黃土增濕變形本構(gòu)模型試驗(yàn)研究匯報(bào)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(yàn)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(fēng)積形成、疏松垂直節(jié)理發(fā)育水土流失嚴(yán)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(qiáng)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(píng)價(jià)方法研究56試驗(yàn)研究-計(jì)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(gè)數(shù)每含水率1個(gè)，共4個(gè)每含水率3個(gè)(或2個(gè))，共11個(gè)特點(diǎn)每級(jí)荷載下變形穩(wěn)定時(shí)間1~3d；單次試驗(yàn)時(shí)間約15~25d分級(jí)加載；剪切速率控制0.008mm/min(2000min剪切至軸向位移20%）分組序號(hào)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(yàn)類別gmmmm試驗(yàn)前試驗(yàn)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(jí)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(jí)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(jí)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(jí)壓縮+剪切78試驗(yàn)研究-計(jì)劃89試驗(yàn)研究-特點(diǎn)和難點(diǎn)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(yàn)研究-試驗(yàn)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(yàn)研究-三軸剪切試驗(yàn)1組飽和土強(qiáng)度：等向壓力100kPa、200kPa、400kPa，3個(gè)試樣；2000min剪切至軸向位移20%，0.008mm/min。3組非飽和土強(qiáng)度：等向凈應(yīng)力值100kPa、200kPa、400kPa，8個(gè)試樣；450min剪切至軸向應(yīng)變25%(0.0444mm/min)。ABCD15應(yīng)變強(qiáng)化型剪縮型ABCD16應(yīng)變強(qiáng)化型剪縮型ABCD17應(yīng)變強(qiáng)化型剪縮型ABCD1819試驗(yàn)研究-非飽和土強(qiáng)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(qiáng)度可用一條直線表示：20試驗(yàn)三研究-非飽三和土三強(qiáng)度三規(guī)律按強(qiáng)度三公式整理三非飽三和黃三土的三強(qiáng)度三參數(shù)三發(fā)現(xiàn)：總粘三聚力三隨或三飽和三度(含水三率)的增大而減小三，可三用指三數(shù)函三數(shù)表三示；內(nèi)摩三擦角對(duì)飽三和度三變化三不敏三感，三基本三不變?nèi)?021結(jié)論三和創(chuàng)新基于“可三能濕三陷變?nèi)嗡既搿比?，獲三取黃三土不三同含三水率三下變?nèi)我?guī)律三和強(qiáng)度規(guī)律三，得三出研三究結(jié)三論如三下：非飽和三黃土三的壓三縮規(guī)三律：非飽和三黃土三壓縮三曲線三在平三均凈三應(yīng)力三的半三對(duì)數(shù)三坐標(biāo)三圖上三呈現(xiàn)三與飽三和土三的壓三縮曲三線類三似性三質(zhì)，三存在明顯屈服三點(diǎn)，三屈服三應(yīng)力三隨著三飽和三度的三增加三而減??；在屈三服前三后均三可以三用直三線進(jìn)三行表三示；隨著三飽和三度增三大，λ和κ逐漸三增大(壓縮三性逐三漸增三大)，表明基質(zhì)三吸力三增強(qiáng)三了土三體的三抗壓三縮能三力；22結(jié)論三和創(chuàng)三新非飽三和黃三土的三增濕三變形三規(guī)律三：非飽和三原狀三黃土三增濕三變形三與應(yīng)三力水三平、三初始三含水三率以三及增三濕含三水率三大小三有關(guān)三，應(yīng)三力水三平對(duì)三增濕三變形三有促三進(jìn)作三用；三相同三應(yīng)力三下，三增濕三含水三率變?nèi)咳酱笕?，體三積和三軸向三變形三變化三越大三；相三同增三濕含三水率三變化三量下三，初三始含三水率三越大三，體三積和三軸向三變形三越??；非飽三和黃三土的三強(qiáng)度三規(guī)律三：非飽和三黃土三、飽三和原三狀黃三土的三剪切三曲線三均為三應(yīng)變?nèi)龔?qiáng)化三型，三無明三顯峰三值點(diǎn)三，體三變?yōu)槿艨s三型；三剪切三過程三中基三質(zhì)吸三力有三逐漸三增大三趨勢(shì)三，相三同初三始含三水率三的非三飽和三原狀三黃土三的強(qiáng)三度包三線可三用一三條直三線表三示；不同初始三含水三率黃三土的三內(nèi)摩三擦角三隨初三始飽三和度三變化三不大三，粘三聚力三隨初三始飽三和度三的增三大而三減小三，可三用指三數(shù)函三數(shù)表三示。23結(jié)論三和創(chuàng)三新創(chuàng)新三點(diǎn)：試驗(yàn)三技術(shù)三方面三，改三造了三標(biāo)準(zhǔn)三三軸三試驗(yàn)三儀底三座，三使之三能夠三測(cè)量三非飽三和土三基質(zhì)三吸力三，能三測(cè)量三最大三基質(zhì)三吸力80三0k三Pa；獲得三非飽三和黃三土壓三縮變?nèi)闻c三含水三率、三基質(zhì)三吸力三變化規(guī)律三；獲得三了非三飽和三黃土三增濕三變形三規(guī)律三；獲得三非飽三和黃三土三三軸強(qiáng)三度規(guī)三律，三粘聚三力、三內(nèi)摩三擦角三與初三始飽三和度三變化規(guī)律三。論文1：Tr三ia三xi三alsh三ea三r三st三re三ng三th三o三f三un三di三st三ur三be三d三un三sa三tu三ra三te三dlo三es三s(非飽三和原三狀黃三土的三三軸三剪切三強(qiáng)度)，EI三&三I三ST三P收錄論文2：Ch三ar三ac三te三ri三st三ic三s三of三v三ol三um三e三an三d三su三ct三io三n三of三u三nd三is三tu三rb三ed三u三ns三at三ur三at三ed三l三oe三ss三u三nd三er三t三ri三ax三ia三lco三mp三re三ss三io三n(三軸三壓縮三下非三飽和三原狀三黃土三的體三變和三基質(zhì)三吸力三特征)，EI三&三I三ST三P收錄24成果三水平三和效三益基于三非飽三和土三力學(xué)三思路三，考三慮非三飽和三原狀三黃土三的“可能三濕陷三變形”三，符三合工三程現(xiàn)三場(chǎng)黃三土含三水率三空間三分布三特征三。可用于三評(píng)價(jià)三非飽三和黃三土在三不同三大小三荷載三下的三濕陷三性，三獲得三黃土三地基三或渠三道不三同含三水率三空間三分布三下的三濕陷三變形三特征三，為三科學(xué)三評(píng)價(jià)三黃