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基质吸力变化引起的体积应变研究 被引量：6
1
作者 戚国庆 黄润秋 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期491-497,共7页
与降雨有关的边坡表层变形位移,其根源是基质吸力降低引起的非饱和土体积应变。利用某滑坡体的原状样及其重塑样,分别在100k Pa、200k Pa围压作用下,采用单纯增加基质吸力的应力路径,对基质吸力引起的体积应变,进行试验测试。结果显示:... 与降雨有关的边坡表层变形位移,其根源是基质吸力降低引起的非饱和土体积应变。利用某滑坡体的原状样及其重塑样,分别在100k Pa、200k Pa围压作用下,采用单纯增加基质吸力的应力路径,对基质吸力引起的体积应变,进行试验测试。结果显示:(1)试样的体应变,随基质吸力的增大,单调增大,服从对数函数关系;(2)围压由100k Pa增加到200k Pa的试样体积模量,随基质吸力的增大,单调增大,服从幂函数关系;(3)与基质吸力有关的体积变化系数,随基质吸力的增大,单调减小,服从幂函数关系;并且当基质吸力大于200k Pa以后,随基质吸力增大,体积变化系数接近于常数,约为0.0059左右。在此基础上,本文针对这种由单纯基质吸力变化引起的非饱和土体积应变规律及机理,进行了探讨。 展开更多
关键词 基质吸力-体积应变关系 非饱和土 体积模量 体积变化系数
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超轻质水泥基复合材料基本力学性能 被引量：4
2
作者 杲晓龙 王俊颜 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期67-73,共7页
为探究超轻质水泥基复合材料(ultra lightweight cement composite,ULCC)的基本力学性能及应力-应变曲线本构关系.以粉煤灰空心微珠为唯一轻质微集料,以水泥和硅灰为胶凝材料,以高效减水剂和减缩剂为外加剂,配制了钢纤维体积掺量为1%,... 为探究超轻质水泥基复合材料(ultra lightweight cement composite,ULCC)的基本力学性能及应力-应变曲线本构关系.以粉煤灰空心微珠为唯一轻质微集料,以水泥和硅灰为胶凝材料,以高效减水剂和减缩剂为外加剂,配制了钢纤维体积掺量为1%,表观密度介于1 250~1 550 kg/m3,轴心抗压强度介于47.9~70.0 MPa的4种不同密度等级的ULCC.对其分别进行单轴抗压和单轴抗拉试验,分别研究了ULCC的轴心抗压和轴心抗拉力学性能,测得了ULCC材料轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、泊松比及单轴抗压和单轴抗拉应力-应变曲线.结果表明:ULCC的抗压强度、抗拉强度和弹性模量均随密度的增加而增加; ULCC的轴心抗压强度和弹性模量与密度呈较强线性相关性.轴心抗拉试验结果表明ULCC抗拉应力-应变曲线关系呈现明显的峰后平台段,ULCC材料具有良好的拉伸变形能力.根据试验测得的ULCC单轴抗压和单轴抗拉应力-应变全曲线,建立了ULCC单轴抗压和单轴抗拉的分段式应力-应变本构方程.研究成果可为ULCC结构的设计和非线性有限元计算提供理论依据. 展开更多
关键词 超轻质水泥基复合材料 应力-应变曲线 本构关系 抗压强度 抗拉强度
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非饱和黄土土-水特征曲线与渗透系数Childs & Collis-Geroge模型预测 被引量：45
3
作者 李萍 李同录 +1 位作者 王红 梁燕 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期184-189,共6页
我国黄土厚度大,黄土地区地下水位深,降雨量少,黄土多处于非饱和状态,土-水特征曲线是非饱和黄土应力状态、强度及渗透性研究的基础。以陇东高原马兰黄土为试验对象,采用张力计法测定原状土样的土-水特征曲线,采用三种理论模型对试验数... 我国黄土厚度大,黄土地区地下水位深,降雨量少,黄土多处于非饱和状态,土-水特征曲线是非饱和黄土应力状态、强度及渗透性研究的基础。以陇东高原马兰黄土为试验对象,采用张力计法测定原状土样的土-水特征曲线,采用三种理论模型对试验数据拟合,其中Gardner模型简单、参数少,但Fredlund&Xing模型拟合效果最好。基于已测得的土-水特征曲线,采用Childs&Collis-Geroge预测非饱和渗透系数的模型,计算得到非饱和黄土渗透系数与基质吸力或含水率的关系,发现黄土从饱和到非饱和,其渗透系数急剧降低,黄土非饱和渗透系数与基质吸力或体积含水率的关系均可用指数函数表示。本文对典型黄土土-水特征曲线的研究及渗透性的预测为黄土工程问题,如降雨入渗的边坡稳定性评价、非饱和地基湿陷变形计算等提供理论基础。 展开更多
关键词 非饱和黄土 土-水特征曲线 张力计法 基质吸力 体积含水率 渗透系数函数
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非饱和马兰黄土土-水特征曲线研究 被引量：9
4
作者 吴元莉 项伟 赵冬 《安全与环境工程》 CAS 2011年第4期39-42,共4页
本文通过对西气东输管线子长县—永平镇段原状马兰黄土的基本物理力学性质进行试验,分析了非饱和马兰黄土土样的基本性质,并利用2Bar体积压力板仪对该土样的基质吸力和体积含水量进行了研究,得出其土-水特征曲线,同时分别采用Gardner、F... 本文通过对西气东输管线子长县—永平镇段原状马兰黄土的基本物理力学性质进行试验,分析了非饱和马兰黄土土样的基本性质,并利用2Bar体积压力板仪对该土样的基质吸力和体积含水量进行了研究,得出其土-水特征曲线,同时分别采用Gardner、Fredlund和Xing以及Van Genuchten土-水特征曲线方程对试验数据进行拟合,分析各种方程对试验土样的适宜性,拟合结果表明Van Genuchten提出的土-水特征曲线方程对非饱和马兰黄土具有较好的拟合效果。 展开更多
关键词 非饱和马兰黄土 土-水特征曲线 基质吸力 体积压力板仪
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非饱和土的真三轴试验及强度变形特性分析 被引量：17
5
作者 石建刚 邵生俊 +1 位作者 陶虎 许萍 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期92-97,共6页
基于西安理工大学新型真三轴仪,从试样密封、水气排出控制和孔隙水气压力量测方面进行了改进,在增加了孔隙水压力控制装置和孔隙气压力量测装置的基础上,实现了利用轴平移技术测试基质吸力的非饱和土真三轴试验。经过仪器调试,开展了干... 基于西安理工大学新型真三轴仪,从试样密封、水气排出控制和孔隙水气压力量测方面进行了改进,在增加了孔隙水压力控制装置和孔隙气压力量测装置的基础上,实现了利用轴平移技术测试基质吸力的非饱和土真三轴试验。经过仪器调试,开展了干密度为1.35 g/cm3、含水率为18%非饱和重塑黄土在不同固结净应力(3 aσu=50,100,150,200 kPa)、不同中轴应力(b=0,0.25,0.5,0.75,1.0)条件下的真三轴试验。应用Bishop有效应力公式,确定了非饱和重塑黄土的基质吸力参数χ,分析了非饱和重塑黄土的真三轴剪切应力应变关系、子午平面上有效应力强度破坏线和π平面上的有效应力强度破坏线。表明子午平面上的强度破坏线近似呈线性关系。 展开更多
关键词 非饱和土 真三轴试验 基质吸力 应力应变关系 强度破坏面
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滑坡滑带土非饱和蠕变特性试验研究 被引量：38
6
作者 赖小玲 叶为民 王世梅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期286-293,共8页
在库水位变动及降雨入渗作用下,一方面,滑坡土体在饱和与非饱和状态之间转化,土体强度和变形具有非饱和土的特性;另一方面,滑坡变形发展大都经历了一个时间过程,具有流变特性,因此,考虑吸力(含水率)作用的非饱和土蠕变特性对于水作用下... 在库水位变动及降雨入渗作用下,一方面,滑坡土体在饱和与非饱和状态之间转化,土体强度和变形具有非饱和土的特性;另一方面,滑坡变形发展大都经历了一个时间过程,具有流变特性,因此,考虑吸力(含水率)作用的非饱和土蠕变特性对于水作用下的坡体长期稳定性研究具有非常重要的意义。以三峡库区某大型滑坡滑动带土为研究对象,开展了一系列非饱和三轴蠕变试验,给出了不同偏应力荷载,不同基质吸力条件下的蠕变试验曲线。试验结果表明,同一偏应力荷载下,随着吸力逐渐减小,蠕变变形及蠕变速率均不断增加,且随偏应力荷载的增加增幅更大。在此基础上,建立了各级吸力水平下滑动带土的Mesri蠕变模型,即剪应力–应变关系采用双曲线模型,应变–时间关系采用幂函数。接着,通过建立吸力与Mesri模型参数—初始排水切线模量Ed之间的函数关系,构建了滑动带土的应力–吸力–应变–时间模型。最后,通过该模型的预测值与试验值的对比分析,发现模型能较合理地预测滑坡滑动带土的蠕变特性。 展开更多
关键词 蠕变 非饱和土 基质吸力 三轴蠕变试验 应力–应变–时间关系 Mesri蠕变模型
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不同含水率原状黄土的强度与变形特性试验研究 被引量：6
7
作者 王燕 姚仰平 +1 位作者 胡玉定 梅源 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第3期325-330,共6页
为研究含水率的变化对黄土强度与变形特性的影响规律,通过FSY30型应变控制式非饱和土三轴仪,进行了5种不同含水率下原状Q_(3)黄土的各向等压固结试验和三轴剪切试验.研究结果表明:由原状黄土各向等压固结试验e-lnp曲线确定的结构强度p_... 为研究含水率的变化对黄土强度与变形特性的影响规律,通过FSY30型应变控制式非饱和土三轴仪,进行了5种不同含水率下原状Q_(3)黄土的各向等压固结试验和三轴剪切试验.研究结果表明:由原状黄土各向等压固结试验e-lnp曲线确定的结构强度p_(s)随初始含水率w的增大而连续降低,两者之间的关系可用幂函数p_(s)=Aw^(λ)来描述;由三轴剪切试验得到的(σ_(1)-σ_(3))-ε_(1)关系曲线在固结围压(σ_(3)-u_(a))=50 kPa时呈现为弱硬化型,在固结围压(σ_(3)-u_(a))=200 kPa、300 kPa时呈现为强硬化型;由三轴剪切试验得到的ε_(v)-ε_(1)关系曲线在w=9.0%,(σ_(3)-u_(a))=50 kPa、100 kPa时呈现弱软化型,其余试验条件下均为强硬化型;原状黄土的黏聚力c及固结后的初始基质吸力(u_(w)-u_(a))均随着初始含水率w的增加而迅速减小. 展开更多
关键词 原状Q_(3)黄土 含水率 结构强度 应力-应变关系 基质吸力
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非饱和压实黄土结构特性试验研究 被引量：8
8
作者 王娟娟 郝延周 王铁行 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1351-1357,1367,共8页
对增(减)湿到相同含水率及相同干密度的不同结构性非饱和压实黄土进行土-水特征曲线试验和三轴剪切试验,研究制样含水率引起的结构变化对非饱和压实黄土基质吸力、应力-应变特征及结构性参数的影响。研究结果表明:制样含水率引起的结构... 对增(减)湿到相同含水率及相同干密度的不同结构性非饱和压实黄土进行土-水特征曲线试验和三轴剪切试验,研究制样含水率引起的结构变化对非饱和压实黄土基质吸力、应力-应变特征及结构性参数的影响。研究结果表明:制样含水率引起的结构性对非饱和压实黄土的土-水特征曲线有明显的影响,小于塑限时基质吸力随制样含水率的增大而增大,最优制样含水率时非饱和压实黄土具有均匀小孔隙的团粒凝聚结构使其吸力相对最大;应力-应变曲线在最优结构状态时位于坐标最上端,小于最优制样含水率时的结构弱化程度相对较低,其应力-应变曲线逐渐下移,大于最优制样含水率时土样的结构弱化程度较高,其应力-应变曲线位于最下端;定义的结构性参数m?r能够合理反映压实黄土的结构性,弥补了压实土工程中用最优含水率和最大干密度指标无法反映土结构性影响的不足;屈服结构性参数m?r0能够合理反映出不同制样含水率压实黄土的结构弱化程度,结构弱化程度还反映在三轴剪切破坏强度上。 展开更多
关键词 压实黄土 制样含水率 结构性 基质吸力 应力-应变曲线 结构性参数
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非饱和压实土率敏性及蠕变时效特征试验研究 被引量：6
9
作者 王智超 罗磊 +1 位作者 田英辉 张春会 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1816-1824,1844,共10页
为研究部分饱和状态下高填方回填土工后长期变形,对非饱和压实土在可控基质吸力下分别开展率敏性和蠕变试验,并分析两者间时效对应关系。率敏性试验采取不同加载速率的三轴剪切,分析基质吸力(0、100、200、300 kPa)、加载速率(0.40、0.0... 为研究部分饱和状态下高填方回填土工后长期变形,对非饱和压实土在可控基质吸力下分别开展率敏性和蠕变试验,并分析两者间时效对应关系。率敏性试验采取不同加载速率的三轴剪切,分析基质吸力(0、100、200、300 kPa)、加载速率(0.40、0.02mm/min)以及超固结比(1、4和8)对土体强度和变形特征的影响,并确定三轴剪切蠕变的三级加载应力水平为抗剪强度的0.45、0.65、0.85倍;在4种可控基质吸力(0、100、200、300 kPa)下参考陈氏加载法,按三应力水平分级加载开展非饱和压实土三轴剪切蠕变试验。试验结果表明:随着基质吸力的增加,其率敏性参数ρ减小,其率敏性降低;随着基质吸力逐渐增大,其蠕变初始最大速率、稳定蠕变速率以及蠕变变形量均显著减小;蠕变试验确定的应变速率-应变关系线与率敏性试验获得的应变速率-应变数据点基本吻合,证明两者间存在一定时效对应关系,且随着基质吸力的增大,这种时效对应关系更显著。 展开更多
关键词 非饱和土 土-水特征 基质吸力 超固结 率敏性 蠕变 时效对应关系
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离子型稀土矿体强度特性试验研究 被引量：13
10
作者 王洪丁 王观石 +1 位作者 邱高磊 罗嗣海 《中国矿业》 北大核心 2016年第9期136-140,147,共6页
为研究离子型稀土矿体的抗剪强度特性,基于GDS非饱和三轴试验系统,对江西龙南地区典型的离子型稀土重塑矿体开展饱和三轴剪切试验和控制吸力的非饱和三轴剪切试验。研究发现：离子型稀土饱和矿体的应力-应变关系呈弱软化型,稀土矿物颗... 为研究离子型稀土矿体的抗剪强度特性,基于GDS非饱和三轴试验系统,对江西龙南地区典型的离子型稀土重塑矿体开展饱和三轴剪切试验和控制吸力的非饱和三轴剪切试验。研究发现：离子型稀土饱和矿体的应力-应变关系呈弱软化型,稀土矿物颗粒的黏聚力对抗剪强度贡献较小,矿体的抗剪强度主要由矿物颗粒之间的摩阻力承担;非饱和矿体的抗剪强度对基质吸力的变化较为敏感,随着基质吸力增大,吸附强度呈非线性增加,应力-应变关系由硬化型逐渐转变为弱软化型,非饱和矿体的的抗剪强度有所提高,而基质吸力的内摩擦角φ~b呈非线性减小,表明基质吸力对非饱和矿体抗剪强度的贡献是有限的;利用乘幂函数对基质吸力与吸附强度的关系进行拟合,据此提出适合龙南类型离子型稀土非饱和矿体的抗剪强度公式和有效应力表达式。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 基质吸力 三轴试验 应力-应变关系 抗剪强度
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