結構性黃土的等效固結變形特性試驗研究.pdf

1、非飽和土的固結變形特性及其分析理論一直是土力學的研究熱點問題。非飽和土由于固、液、氣三相之間的相互復雜作用,使得其固結過程中三相介質之間的傳力機理和變化發(fā)展也難以認識清楚。鑒于問題的復雜性,人們業(yè)已提出了將復雜多變的非飽和土固、液、氣三相及收縮膜和各相的物理化學表觀作用簡化為等效骨架相和等效流體相來認識其固結過程的分析方法,并通過壓縮、固結試驗揭示了非飽和土固結過程的等效骨架相應力和等效流體相壓力的變化規(guī)律、瞬時壓縮變形特性以及等效固結

2、系數(shù),將復雜的非飽和土固結問題簡化為兩相耦合作用問題,建立了一種簡化的非飽和土一維等效固結分析方法。本文將這種方法進一步應用于結構性黃土的固結變形特性分析。首先對西安白鹿塬地區(qū)的Q2黃土和Q3黃土的等效固結變形特性進行分析。試驗確定了不同固結應力和附加應力作用下結構性黃土的瞬時變形、瞬時壓縮模量、等效流體壓力系數(shù),揭示了固結系數(shù)的變化規(guī)律、等效流體相滲透系數(shù)的變化規(guī)律,以及黃土的結構性和準先期固結壓力對非飽和土固結特性的顯著影響。其次,

3、測試分析了基質吸力與固結特性和等效流體運動特性之間的關系；結合黃土的結構性與先期固結壓力,通過基質吸力與固結系數(shù)的關系,提出了等效流體運動中“封氣點”和“貫通點”影響固結的觀點。最后,在真三軸試驗條件下測試分析了結構性黃土的三維固結變形特性。不同應力路徑等應力比分級加載時,剪應變在加載過程即可完成,體應變發(fā)展過程表明加載結束后才有明顯的固結過程。初步證明了非飽和土剪縮變形存在固結過程。本文的研究成果對于進一步研究非飽和等效固結理論打下了