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各向均等压缩条件下原状黄土的吸力特征

地下空间与工程学报 2013年第S1期9卷 1502-1506,1525页

作者：褚峰邵生俊陈存礼西安理工大学岩土工程研究所西安710048

采用非饱和土三轴仪,对不同含水率西安原状黄土进行常含水率各向均等压缩试验,最大净围压为400 kPa。用轴平移技术量测了无和有净围压条件下黄土的基质吸力。分析常含水率各向均等压缩过程中净围压变化对基质吸力的影响及其变化规律,提... 详细信息

采用非饱和土三轴仪,对不同含水率西安原状黄土进行常含水率各向均等压缩试验,最大净围压为400 kPa。用轴平移技术量测了无和有净围压条件下黄土的基质吸力。分析常含水率各向均等压缩过程中净围压变化对基质吸力的影响及其变化规律,提出原状黄土土水特征曲线的表达式。研究结果表明:含水率一定时,净围压变化对基质吸力的影响与含水率有关。含水率小于缩限及大于缩限时,基质吸力随净围压的增大呈现出不同的变化趋势;含水率在缩限与塑限之间变化时,净围压对基质吸力的影响较大,含水率小于缩限或大于塑限时,其影响很小。含水率小于缩限时,在净围压变化及含水率变化条件下所对应的二类基质吸力与饱和度关系具有不同的变化趋势;净围压相关的饱和度变化比含水率相关的饱和度变化对基质吸力的影响要小得多。净围压对饱和度与基质吸力关系的影响比较大。净围压(≤400kPa)对含水率与基质吸力关系的影响可以忽略,用无应力条件下呈对数函数的含水率与基质吸力关系来描述原状黄土的土水特征。

关键词：原状黄土基质吸力饱和度常含水率各向均等试验净围压

冻融环境下原状黄土孔径分布与其力学特性关系的试验研究

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煤炭工程 2019年第3期51卷 107-112页

作者：杨更社尤梓玉吴迪赵鲁庆西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054

为得到冻融环境下原状黄土孔径分布与其力学特性的关系,以原状黄土为研究对象开展反复冻融作用下的三轴剪切试验和核磁共振观测试验。试验结果表明:在冻融环境中黄土的强度及内部孔隙结构均会发生改变,伴随冻融次数的增加土体的粘聚力... 详细信息

为得到冻融环境下原状黄土孔径分布与其力学特性的关系,以原状黄土为研究对象开展反复冻融作用下的三轴剪切试验和核磁共振观测试验。试验结果表明:在冻融环境中黄土的强度及内部孔隙结构均会发生改变,伴随冻融次数的增加土体的粘聚力将会降低,且最终趋于稳定,而其内摩擦角基本稳定,略微减小,变化幅度在1°～2°间。反复的冻融循环作用使土体中的细颗粒会增多;孔隙方面,微、小孔隙的数量变化由开始减少至增多,而中、大孔隙的数量变化由开始增多至减少。随着冻结温度不断降低,土体粘聚力逐渐增大,而原状土体的内摩擦角基本保持不变。

关键词：原状黄土冻融循环孔径分布抗剪强度

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循环球应力作用下黄土变形特性研究

路基工程 2024年

作者：柴红杨利国黄河水利职业技术学院开封市岩土灾害防治工程技术研究中心

针对西安某地铁车站基坑Q3原状黄土，开展偏应力恒定的循环球应力加/卸载试验，对不同固结应力与不同动应力幅值条件下原状黄土的轴向变形与体应变发展规律进行分析。结果表明：循环球应力作用下，黄土会产生一定的不可逆塑性变形与可... 详细信息

针对西安某地铁车站基坑Q3原状黄土，开展偏应力恒定的循环球应力加/卸载试验，对不同固结应力与不同动应力幅值条件下原状黄土的轴向变形与体应变发展规律进行分析。结果表明：循环球应力作用下，黄土会产生一定的不可逆塑性变形与可逆弹性变形，其变形增长规律与偏压程度和动应力幅值成正比，与固结应力成反比；轴向变形规律符合Monismith C L幂函数模型，且其模型参数与固结应力条件具有显著的相关性；原状黄土在加载初期体应变累积较明显，之后逐渐趋于稳定；固结应力比对体应变影响较小，固结球应力对体应变发展具有抑制作用，表明浅层土体更容易产生压缩变形。

关键词：原状黄土动三轴循环球应力轴向变形体应变固结应力

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冻融循环对永和原状黄土影响的试验研究

科学技术与工程 2016年第28期16卷 269-272页

作者：赵杰巨玉文太原理工大学建筑与土木工程学院太原030024

山西省内黄土分布广阔,对山西黄土地质灾害进行研究可以减少人民和国家的经济财产损失,对灾害的预防有重要意义。以山西省临汾市永和县阁窑沟渠原状黄土为试验对象,通过对比在封闭情况下冻融循环前后原状黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩... 详细信息

山西省内黄土分布广阔,对山西黄土地质灾害进行研究可以减少人民和国家的经济财产损失,对灾害的预防有重要意义。以山西省临汾市永和县阁窑沟渠原状黄土为试验对象,通过对比在封闭情况下冻融循环前后原状黄土的抗剪强度、黏聚力、内摩擦角的物理力学性质,研究原状黄土冻融后的变化规律。实验结果表明:冻融后土体含水率降低,黏聚力减小;土体在经历反复冻融后土体结构性减弱,抗剪强度降低;内摩擦角在围压较小时原始土大于冻融后土体,随着围压的增大冻融后土体的内摩擦角变大并大于原始土。最后通过室内试验的研究,分析了阁窑沟渠发生的滑坡与土体的冻融循环之间的联系,也为减少类似地质灾害的发生提出几点建议。

关键词：原状黄土冻融循环物理性质力学性质

基于等含水率试验结果的非饱和原状黄土本构模型

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西安理工大学学报 2017年第4期33卷 408-412页

作者：胡海军崔玉军骆亚生西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 Ecole des Ponts Paris Tech Laboratoire Navier

基于国内通常进行的非饱和原状黄土等含水率试验规律,在Barcelona模型基础上,建立了考虑非饱和原状黄土结构性和水敏性两个主要特性的本构模型,并检验了等含水率等向压缩试验和三轴压缩试验中该模型的力学响应。结果表明该模型能反映等... 详细信息

基于国内通常进行的非饱和原状黄土等含水率试验规律,在Barcelona模型基础上,建立了考虑非饱和原状黄土结构性和水敏性两个主要特性的本构模型,并检验了等含水率等向压缩试验和三轴压缩试验中该模型的力学响应。结果表明该模型能反映等向压缩试验中不同含水率试样在结构屈服应力之前压缩线趋向重合,屈服应力之后压缩线相互趋近的特性;中等含水率试样三轴压缩试验中初始弹性模量随着围压先减少后增大的特性,e-lgp空间路径在低围压情况呈现明显转折的现象。模型共11个参数,均能从国内常用的等含水率试验获取。

关键词：原状黄土本构模型结构性水敏性

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含水率对青海地区原状黄土力学性能的影响

水利水电技术 2019年第1期50卷 10-17页

作者：郭安邦张吾渝刘凌霄马艳霞苏延桂青海大学土木工程学院青海西宁810016

为了研究青海地区原状黄土在不同含水率下的力学特性,利用英国GDS标准应力路径试验系统对原状黄土进行了不排水三轴试验,并且对偏应力-应变关系进行了归一化分析。建立了考虑含水率和围压影响的归一化偏应力-应变关系,通过计算结果和试... 详细信息

为了研究青海地区原状黄土在不同含水率下的力学特性,利用英国GDS标准应力路径试验系统对原状黄土进行了不排水三轴试验,并且对偏应力-应变关系进行了归一化分析。建立了考虑含水率和围压影响的归一化偏应力-应变关系,通过计算结果和试验结果对比得出归一化的偏应力-应变关系,预测原状黄土的偏应力-应变关系。结果表明:试样偏应力-应变曲线呈应变硬化型。而且,在相同的围压下,试样最大偏应力随着含水率的增加而减小;弹性模量随着围压的增大而增大,随着含水率的增大而减小;黏聚力随着含水率的增加降幅比较大,内摩擦角变化很小。通过拟合黏聚力与内摩擦角随含水率变化曲线得到以含水率为变量的库仑抗剪强度公式,对青海地区实际工程设计以及地基处理具有一定的参考意义。

关键词：原状黄土含水率弹性模量强度参数归一化关系湿陷性固结不排水

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增湿-冻融劣化原状黄土的结构强度模型

科学技术与工程 2020年第18期20卷 7378-7386页

作者：折海成胡再强王凯梁志超冯哲郭婧西安理工大学岩土工程研究所西安710048 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室南京210024 榆林学院建筑工程学院榆林719000

黄土结构强度是由内部颗粒的空间构型而产生的一种胶结性的联结强度。该强度极易受外界环境的扰动,如增湿、冻融等,引起体积和孔隙变化,削弱黄土的结构强度,进而会影响路堤、边坡、护栏等黄土建筑物的稳定性。首先,通过利用压缩曲线定... 详细信息

黄土结构强度是由内部颗粒的空间构型而产生的一种胶结性的联结强度。该强度极易受外界环境的扰动,如增湿、冻融等,引起体积和孔隙变化,削弱黄土的结构强度,进而会影响路堤、边坡、护栏等黄土建筑物的稳定性。首先,通过利用压缩曲线定义黄土结构强度、剩余结构强度和损伤变量等概念,并从深层机理上阐述了损伤变量可表征黄土结构强度劣化过程。其次,基于Weibull分布和损伤力学应变等价性假设,建立了以体积膨胀率作为考察变量的黄土增湿统计损伤模型和增湿-冻融循环耦合统计损伤模型,损伤演化函数及黄土结构强度统计损伤基本方程,并在试验数据的基础上,确定了模型参数。最后,取西安北郊某基坑对黄土统计损伤模型进行验证,与试验吻合性较好。研究成果能方便指导工程设计和现场施工。

关键词：原状黄土结构强度增湿与冻融损伤变量统计损伤模型

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增湿-冻融劣化原状黄土结构强度试验研究

科学技术与工程 2020年第4期20卷 1558-1566页

作者：折海成胡再强薛婷张瑞杰李磊何玫玫西安理工大学岩土工程研究所西安710048 水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室南京210024 西北综合勘察设计研究院西安710003

黄土结构强度是由内部颗粒的空间构型而产生的一种胶结性的联结强度。该强度极易受外界环境的扰动,如增湿、冻融等,引起体积和孔隙变化,削弱黄土的结构强度,进而又会影响路堤、边坡、护栏等黄土构筑物的稳定性。本文选取陕西临潼Q3原状... 详细信息

黄土结构强度是由内部颗粒的空间构型而产生的一种胶结性的联结强度。该强度极易受外界环境的扰动,如增湿、冻融等,引起体积和孔隙变化,削弱黄土的结构强度,进而又会影响路堤、边坡、护栏等黄土构筑物的稳定性。本文选取陕西临潼Q3原状黄土为研究对象。首先,通过室内模拟增湿和冻融循环作用,分析不同含水率和冻融循环次数下黄土的体积和孔隙的变化规律。其次,通过侧限压缩试验数据绘制出含水率和冻融循环次的关系曲线,并得出黄土在增湿和冻融情况下的压缩变形特征。最后,依据该关系曲线定义黄土结构强度、剩余结构强度,和劣化因子等概念,采用数理统计方法拟合出三者之间的数值表达式,并应用本试验数据计算出所有工程作业对黄土的扰动劣化值,从而得出在增湿和冻融作用下的原状黄土结构强度的劣化规律。

关键词：原状黄土增湿冻融循环结构强度劣化因子

基于PFC^(2D)的黄土柔性双轴数值模拟

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科技与创新 2024年第4期 46-48,52页

作者：徐娜麻建宏幸锦雯陈天明兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730000

对原状黄土进行室内三轴试验,研究含水率对黄土力学特性的影响,基于该试验结果进行黄土双轴数值试验研究和应变能能量监测,探究不同孔隙率黄土的应力-应变关系与变形规律。考虑试验结果的一致性,建立柔性颗粒膜数值模型,颗粒间选用接触... 详细信息

对原状黄土进行室内三轴试验,研究含水率对黄土力学特性的影响,基于该试验结果进行黄土双轴数值试验研究和应变能能量监测,探究不同孔隙率黄土的应力-应变关系与变形规律。考虑试验结果的一致性,建立柔性颗粒膜数值模型,颗粒间选用接触黏结本构关系,根据黄土三轴试验应力-应变关系曲线确定合适的模型细观参数,然后进行黄土柔性双轴试验,分析不同孔隙率黄土的宏观力学特性,以及试样在双轴压缩过程中应变能的变化规律。研究结果表明,含水率对黄土强度影响较大,含水率越高,试样越容易破坏;增大初始孔隙率,黄土的变形和强度随之减小,应变能曲线表现为与应力-应变曲线相同的发展趋势。

关键词：原状黄土离散元三轴试验应变能