高含水量凍粉黏土應力-應變曲線特性的試驗研究

作者：張遂,匡航,靳占英,徐國方

摘要：為研究青藏高原粉質黏土在高含水量條件下的應力-應變特性,本文對粉質黏土試樣開展了較高含水量(15%,30%,50%)、不同溫度(-2℃,-4℃)及圍壓(0.5,1.0,2.0,4.0 MPa)條件下的三軸剪切試驗,分析了凍粉黏土試樣應力-應變曲線的形態和強度規律,并給出了機理性解釋。試驗結果表明:凍粉黏土試樣的應力-應變曲線均為應變軟化型。高含水量下(50%),試樣的初始切線模量隨圍壓增大呈冪函數形式增大。隨著含水量的增大,試樣的破壞過程漸呈脆性。試樣強度方面,含水量的增大使凍粉黏土強度呈先減小后增大的規律,即存在一個強度最不利含水量。此最不利含水量主要是由于土骨架與冰相的組合使系統處于“最弱結構”以及各組分在承受荷載時的主次地位變換而引起的。圍壓增大使凍粉黏土強度線性降低,但降低幅度不大。結合Mohr-Coulomb準則的分析表明,黏聚力是凍粉黏土強度的主要指標,其值在最不利含水量時取得最小值,圍壓對凍粉黏土強度的削弱作用也在此時得以突顯。

發文機構：中國科學院武漢巖土力學研究所 中國科學院大學 湖北工業大學土木建筑與環境學院 中鐵二十四局集團安徽工程有限公司 中國科學院西北生態環境資源研究院

關鍵詞：粉質黏土三軸試驗剪切強度高含水量silty claytriaxial testshear strengthhigh moisture content

分類號： TU411.7[建筑科學—巖土工程]