结构性对西澳残积土抗剪强度影响的试验研究

作     者：施维成 Barry Lehane 胡锡鹏 段超然 吴昌胜 代国忠 SHI Wei-cheng;Barry Lehane;HU Xi-peng;DUAN Chao-ran;WU Chang-sheng;DAI Guo-zhong

作者机构：常州工学院土木建筑工程学院江苏常州213032 西澳大学土木环境及采矿工程学院澳大利亚珀斯6009 中交第三公路工程局有限公司北京101300 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2020年第10期

页      面：203-207,210页

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081503[工学-水工结构工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51678083) 江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJD170001) 常州市科技支撑计划(CE20195034) 常州工学院科研基金项目(E3-6701-18-043) 江苏省高校“青蓝工程” 江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划资助 

主　　题：残积土 抗剪强度 结构性 原状土 重塑土 

摘      要：残积土结构性遭到破坏会导致工程事故,有必要研究其结构性对力学性质的影响。对西澳残积土的原状和重塑土分别进行单剪试验和三轴固结不排水试验,研究结构性对其抗剪强度的影响。试验结果显示:单剪试验中,不论是原状土还是重塑土,产生相同剪应变时,剪应力都是随着竖向应力的增大而增大;由于原状土的结构性较强,在较低的竖向应力作用下,要产生相同的剪应变,原状土比重塑土需要施加更大的剪应力;在较高的竖向应力作用下,原状土的结构性遭到一定程度的破坏,要产生相同的剪应变,需要施加的剪应力比重塑土小。三轴固结不排水试验中,围压较低时,原状土较强的结构性起主导作用,相同轴向应变下的剪应力比重塑土大;围压较高时,原状土的结构性被破坏,而其较大的孔隙起主导作用,在产生相同轴向应变时的剪应力反而比重塑土要小。重塑土在相同的轴向应变εa下,剪应力q随着围压的增大而增大;原状土在围压较小时,由于结构性较强,q~εa曲线随围压的变化不明显,在围压较大时,原状土的结构性被破坏,呈现和重塑土类似的规律。根据三轴试验结果提出了原状土和重塑土的Gmax与p′之间的归一化关系式。比较单剪试验和三轴试验得到的抗剪强度,发现单剪试验得到的抗剪强度位于三轴试验得到的有效强度包线和总强度包线之间。最后对工程中类似残积土抗剪强度参数的选取提出建议。