卸荷条件下结构性软黏土三维力学特性研究

作     者：杨爱武 黄俊枭 李建华 Yang Aiwu;Huang Junxiao;Li Jianhua

作者机构：东华大学环境科学与工程学院上海201620 天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点试验室天津300384 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2024年第20卷第3期

页      面：812-826页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(42177119,51978440) 中央高校基本科研业务费专项资金(2232021A-07) 

主　　题：结构性土 卸荷速率 初始卸荷模量 卸荷破坏强度 真三轴试验 

摘      要：软黏土一般具有结构性,结构性是土体变形特性的重要影响因素。以天津滨海软黏土为原料土,通过掺入少量不同含量的水泥人工制备出土质近似均匀、结构性有所不同的结构性软黏土,采用GCTS真三轴试验仪探讨基坑开挖条件下结构性土体的三维力学特性。结果表明:侧向卸荷条件下土体应变与卸荷速率、土体本身结构性、固结围压皆有关系;当土体结构性与卸荷速率相同时,围压越小的试样应变增长的速率越快,破坏时应变量越大;在土体结构性与围压相同时,随着卸荷速率的增大,破坏应变以及破坏时的应力大小都增大;当大主应变ε1小于破坏应变,土样的结构性未发生破坏时,ε1-ε3关系曲线斜率增长速率较慢,当大主应变ε1达到破坏峰值后,小主应变ε3方向膨胀速率加快,直至试样破坏;在同一围压下,土体初始卸荷切线模量随卸荷速率的增大而减小,土体卸荷破坏强度随卸荷速率的增大而增大。在此基础上,对应力-应变关系进行分析,建立并验证了考虑卸荷速率和土样结构强度影响的卸荷破坏强度预测公式。