黄土强度变形特性的不同应力路径真三轴试验的研究

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本文在西安理工大学新型真三轴仪的基础上,针对西安市地铁五号线月登阁场地Q3原状黄土分别进行了等b和等p等b应力路径的真三轴试验,研究了不同应力路径条件下黄土的变形、强度与剪切屈服特性,以及摩尔-库伦(Mohr-Coulomb)准则、拉德-邓肯(Lade-Duncan)准则、和松岗-中井(smp)准则描述不同应力路径黄土强度变化规律的适用性。得到了如下结论:  (1)黄土等b应力路径的应力应变关系曲线均呈硬化型。同一固结围压下,随着中主应力比值b的增大,平均球应力不断增大,土的抗剪强度也在增大。然而,等p等b应力路径的应力应变关系曲线随着中主应力比值b的增大由硬化型逐渐转化为接近理想塑性,土的抗剪强度逐渐减小。  (2)同一围压下,两种应力路径的中主应变?2均是随着中主应力比b的增大由鼓胀转变为压缩,小主应力方向产生侧胀变形;两种应力路径下均产生体缩变形,在剪切过程中没有出现剪胀现象;随着中主应力比b的增大,体缩变形越大。  (3)两种路径下土的强度参数c、?随中主应力比值b的变化规律基本一致。在同一b值不同固结围压下,等b和等p等b下的屈服应力(ps,qs)在子午面上均呈线性变化规律,在同一π平面内屈服轨迹基本上趋于一致。在同一b值不同固结围压下,等b和等p等b应力路径的破坏应力(pf,qf)在子午平面的强度破坏线也呈线性变化规律,在同一π平面内的破坏线接近重合。  (4)将等p等b和等b应力路径真三轴试验测试的原状黄土强度规律分别与Mohr-Coulomb准则、Lade-Duncan准则和Matsuoka-Nakai(SMP)准则比较,分析了它们对原状黄土的适应性。三种准则在描述原状黄土的强度时,均存在一定的误差,其中Mohr-Coulomb准则的误差最大,Lade-Duncan准则误差最小,适用性最好。三个强度准则所描述的强度均小于实际原状黄土的强度值。
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