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风化岩遇水软化的强度试验及力学特性研究 被引量:11
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作者 陈伟乐 徐国平 +4 位作者 宋神友 付佰勇 虞健刚 孙苗苗 丁智 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期67-76,共10页
对深中通道沉管隧道段风化岩在天然和泡水两种状态下进行常规三轴不排水剪切试验,揭示了在不同条件下风化岩遇水后的强度变化规律。风化岩遇水后强度会有显著降低,表现出明显的遇水软化特性;在其他条件一定时,采用偏应力固结的试样剪切... 对深中通道沉管隧道段风化岩在天然和泡水两种状态下进行常规三轴不排水剪切试验,揭示了在不同条件下风化岩遇水后的强度变化规律。风化岩遇水后强度会有显著降低,表现出明显的遇水软化特性;在其他条件一定时,采用偏应力固结的试样剪切强度较等向固结时降低更为明显;随着围压、偏应力的增大,风化岩的应变软化现象逐渐减弱,峰值强度与残余强度逐渐趋同;将岩体在峰值强度前的弹性模量看作恒量,以内摩擦角和黏聚力达到残余值时的塑性内变量为变量,给出了黏聚力和内摩擦角与塑性内变量的拟合函数关系表达式,改进了考虑风化岩遇水后应变软化的本构模型;通过回归验证,模型的理论计算和试验结果具有一致性,说明该模型可描述风化岩遇水软化的变形特性。根据此模型得到了风化岩的软化模量,并提出了软化系数作为风化岩遇水后强度和刚度折减的参考,可为深中通道等类似工程设计与施工提供理论依据。 展开更多
关键词 风化岩 三轴压缩 偏应力固结 塑性内变量 软化系数
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越江地铁循环荷载下软黏土累积应变特性及微观结构特征 被引量:8
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作者 丁智 虞健刚 +2 位作者 孙苗苗 魏新江 庄家煌 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期948-959,共12页
越江通道往往需要穿越江底深厚软黏土层,而这些土层容易发生过大的变形沉降,从而对地铁运营安全造成不利影响。通过室内双向动三轴试验模拟越江地铁循环荷载对软黏土地基的作用,得到软黏土应变发展规律曲线,建立越江地铁循环荷载作用下... 越江通道往往需要穿越江底深厚软黏土层,而这些土层容易发生过大的变形沉降,从而对地铁运营安全造成不利影响。通过室内双向动三轴试验模拟越江地铁循环荷载对软黏土地基的作用,得到软黏土应变发展规律曲线,建立越江地铁循环荷载作用下软黏土的累积应变模型。结合核磁共振扫描试验,分析循环加载前后的土体微观孔隙结构,研究越江地铁荷载作用下有效围压以及径向循环应力比对孔隙分布的影响,并从微观角度研究孔隙结构与宏观动力特性的相关性。基于试验结果,提出了越江地铁荷载作用下软黏土应变累积的显式关系式,且综合考虑了有效围压和径向循环应力比的影响。研究结果表明:在一定情况下,土体产生的累积应变与围压、径向循环应力比呈反比;循环加载破坏土单元之间的连接导致孔径分布发生显著变化;在越江地铁荷载作用下,土体孔隙结构具有振密趋势,土颗粒破碎程度加剧,土体大孔隙减少,小孔隙增多;在越江地铁循环荷载下,平均孔径与轴向累积应变之间具有负相关性。 展开更多
关键词 越江地铁 循环荷载 径向循环应力比 累积应变 孔隙结构
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交通荷载作用下考虑累积塑性应变的饱和软黏土应变软化特性研究 被引量:3
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作者 孙苗苗 虞健刚 +2 位作者 何绍衡 叶科 刘旻 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期148-156,共9页
长期往复交通荷载将引起显著的路基沉降,而现有路基长期运营沉降分析多数建立在循环三轴试验基础上,忽视了交通荷载下土体单元主应力轴的偏转效应。通过对杭州原状软黏土进行应力控制的空心扭剪试验,研究循环应力比CSR、偏应力固结比K ... 长期往复交通荷载将引起显著的路基沉降,而现有路基长期运营沉降分析多数建立在循环三轴试验基础上,忽视了交通荷载下土体单元主应力轴的偏转效应。通过对杭州原状软黏土进行应力控制的空心扭剪试验,研究循环应力比CSR、偏应力固结比K 0、振动频率f的变化与软化指数、累积塑性应变的关系。研究表明:对于各向同性固结软黏土,初始累积塑性应变为负应变,并随着振动次数的增加而逐渐增大(负应变),而K 0固结的初始累积应变为正应变;K 0和振动频率的减小增大了土样的初始累积塑性应变,加快土样破坏速度。在试验结果的基础上,确定软化指数与振次的对数关系表达式,引入累积塑性应变影响因子ζ,建立原状软黏土累积塑性应变模型,为预测和计算地基土层的长期沉降变形提供理论依据。 展开更多
关键词 空心扭剪 K 0固结 原状软黏土 累积塑性应变 主应力轴偏转 应力应变
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原状软黏土空心圆柱试样制备技术改进及应用 被引量:1
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作者 丁智 虞健刚 +2 位作者 孙苗苗 叶科 陆钊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期188-192,共5页
原状土空心试样的制备给土力学特性试验研究带来一系列棘手的问题,受取芯扰动的影响,目前在复杂应力条件下开展原状软黏土力学特性试验研究的可靠性有待进一步的提高。基于传统机械法设计了制备软黏土试样的新型装置及方法,具有台式水... 原状土空心试样的制备给土力学特性试验研究带来一系列棘手的问题,受取芯扰动的影响,目前在复杂应力条件下开展原状软黏土力学特性试验研究的可靠性有待进一步的提高。基于传统机械法设计了制备软黏土试样的新型装置及方法,具有台式水钻机、可拆卸更换钻头、制样桶等部件,操作便捷,制样质量良好,且对土样扰动较小,可快速制备大量空心圆柱试样。采用空心扭剪仪(HCA)开展了原状土圆柱试样在主应力轴偏转路径下的不排水剪切试验,得到了软黏土的孔压开展曲线和累积应变发展规律曲线。研究结果表明:复杂应力条件下所制试样土样力学性态演变规律较为可靠,满足试验要求。 展开更多
关键词 原状软黏土 复杂应力路径 空心圆柱试样 传统机械法 主应力轴偏转
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结构性软黏土的循环累积应变特性研究
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作者 丁智 虞健刚 +2 位作者 孙苗苗 王嘉伟 叶科 《中外公路》 2023年第3期231-236,共6页
天然软黏土由于具有结构性,在交通等循环荷载作用下易产生较大的累积变形,从而对工程产生较大的影响。针对动力作用下软黏土结构性破坏造成的变形问题,采用动三轴仪对杭州某公路附近地区的原状软黏土进行循环加载动力特性试验,研究K0(... 天然软黏土由于具有结构性,在交通等循环荷载作用下易产生较大的累积变形,从而对工程产生较大的影响。针对动力作用下软黏土结构性破坏造成的变形问题,采用动三轴仪对杭州某公路附近地区的原状软黏土进行循环加载动力特性试验,研究K0(静止土压力系数)固结条件下不同有效固结围压、振动频率和动应力比时饱和原状软黏土的动力特性。研究结果表明:相同试验条件下,轴向应变在低有效固结围压、较低振动频率和较高动应力比作用下发展速率更快。综合考虑了有效固结围压、振动频率以及动应力比的影响,得出能够描述土样轴向累积应变的表达关系式。该式可为结构性软黏土在交通等动力荷载作用下的变形计算和预测提供依据。 展开更多
关键词 结构性 循环荷载 动应力比 振动频率 累积应变
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