西安Q3黄土侧压力系数及结构性研究

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在我国西北地区黄土分布范围较广阔,许多学者和专家对黄土展开了大量研究。随着“西部大开发战略”和“一带一路建设”的推进。需对黄土工程特性进行更加深入、细致的研究。黄土是典型的结构性黄土,其侧压力系数是工程中特别重要的一个参数,其大小直接关系到工程结构物的稳定。因此,本文针对西安地区黄土,制备不同含水率的原状样和重塑样,进行K0固结试验和无侧限抗压强度试验,分析不同深度原状(重塑)黄土的K0固结变形特性,侧压力系数K0和结构性的变化规律,得到以下结论:1、原状黄土 S-P曲线变化趋势分为双曲线组合形式和凹函数形式两种,重塑黄土分为双曲线和凹函数两种形式;屈服前含水率对试样变形影响较小;而屈服后影响较大。但是含水率对重塑黄土屈服后的压缩曲线的影响比对原状黄土大;相同含水率,压缩变形量随着干密度的增大逐渐减小;另外,钙质结核不改变黄土的变形规律,但是会降低变形量。2、原状黄土K0-σv曲线分为双曲线和凹函数两种趋势,重塑黄土都呈现双曲线形式;原状(重塑)黄土的K0随着含水率的增大而增大,但是含水率对K0的具体影响与竖向应力有关。竖向应力较小时,含水率对重塑样K0影响范围比原状样的大,随着竖向应力的逐渐增大,原状样K0的影响范围逐渐赶上并超过重塑样,而且原状样的K0随含水率变化的速度先增大后减小,而重塑样持续减小;钙质结核对K0具有弱化作用,并且弱化作用随着含水率的增大逐渐减小;原状(重塑)的K0随着干密度的增大逐渐减小。3、原状黄土的应力-应变曲线都呈现为软化型曲线,但随着含水率的增大软化程度逐渐减小,对应的无侧限抗压强度逐渐减小,峰值强度对应的应变逐渐减小:重塑黄土应力-应变曲线在低含水率下呈现软化型,含水率较大时呈现为弹塑性或者弱硬化性。相同含水率下重塑黄土的无侧限抗压强度始终小于原状黄土。黄土经过重塑扰动后,强度降低但是应变增大。钙质结核通过加强土颗粒之间的胶结作用使黄土的结构性加强,无侧限抗压强度增大,浸水结构强度增大。分析原状黄土的构度指标得出,随着深度的增大,原状黄土的初始结构性逐渐增大。对比分析不同取土深度的原状样的K0和初始结构性的大小,得出原状黄土初始结构性越强,对应的原状样的K0越小。
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