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等幅干湿循环条件下膨胀土的低应力抗剪强度特征

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四川大学学报（工程科学版） 2016年第1期48卷 70-77页

作者：黄震傅鹤林韦秉旭张加兵中南大学土木工程学院湖南长沙410075 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

为研究膨胀土的真实强度特征,采用室内常规直剪试验,对等幅度干湿循环条件下的重塑膨胀土进行低应力抗剪强度测试,研究重塑膨胀土低应力抗剪强度参数随循环次数、循环幅度的变化关系,并建立包含初始含水率、循环幅度、干湿循环次数为变... 详细信息

为研究膨胀土的真实强度特征,采用室内常规直剪试验,对等幅度干湿循环条件下的重塑膨胀土进行低应力抗剪强度测试,研究重塑膨胀土低应力抗剪强度参数随循环次数、循环幅度的变化关系,并建立包含初始含水率、循环幅度、干湿循环次数为变量的黏聚力非线性特征函数。结果表明:在相同循环幅度和初始控制含水率下,膨胀土的黏聚力随循环次数的增加而衰减;在相同循环次数和初始控制含水率下,膨胀土的黏聚力随循环幅度的增加而衰减;内摩擦角与循环幅度和循环次数之间的关系无法用函数来表达;所建立的非线性黏聚力衰减函数是利用室内简单试验得到的,可用来计算等幅度干湿循环条件下膨胀土的黏聚力。

关键词：膨胀土等幅干湿循环低应力抗剪强度循环幅度

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干湿交替环境下膨胀土的累积损伤初探

自然灾害学报 2012年第6期21卷 119-123页

作者：吕海波曾召田赵艳林广西建筑工程检测与试验重点实验室桂林理工大学广西桂林541004 广西大学土木建筑工程学院防灾减灾研究所广西南宁530004

干湿交替环境下,膨胀土强度具有明显的"变动"特性。结合Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论,进行了室内不同循环幅度组合的干湿循环强度试验,初步探讨了膨胀土在一定干湿循环条件下的累积损伤规律。研究结果表明:(1)高、低幅度干湿循... 详细信息

干湿交替环境下,膨胀土强度具有明显的"变动"特性。结合Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论,进行了室内不同循环幅度组合的干湿循环强度试验,初步探讨了膨胀土在一定干湿循环条件下的累积损伤规律。研究结果表明:(1)高、低幅度干湿循环的施加顺序对膨胀土的累积损伤有较大影响,膨胀土强度衰减主要受高幅度干湿循环的控制;(2)Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤准则可基本反映干湿循环下膨胀土的损伤累积过程,稳定时损伤分数D值接近于1。

关键词：干湿交替膨胀土强度累积损伤循环幅度

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压实膨胀土纵波速度与强度的关系研究

公路工程 2014年第2期39卷 123-126页

作者：黄震韦秉旭长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410004

利用超声波技术测试压实膨胀土在等幅度干湿循环条件下的纵波速度,探索了纵波波速变化值与直剪强度指标之间的关系。试验结果表明;随着循环次数的增加,压实膨胀土的纵波速度和黏聚力c值均呈衰减趋势,当循环幅度越大时,纵波速度和黏聚力... 详细信息

利用超声波技术测试压实膨胀土在等幅度干湿循环条件下的纵波速度,探索了纵波波速变化值与直剪强度指标之间的关系。试验结果表明;随着循环次数的增加,压实膨胀土的纵波速度和黏聚力c值均呈衰减趋势,当循环幅度越大时,纵波速度和黏聚力c值衰减程度越大。膨胀土黏聚力c值和纵波速度具有良好的对数衰减关系,而纵波速度与内摩擦角φ值之间不存在某种函数关系。

关键词：压实膨胀土纵波速度直剪强度循环幅度

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基于波速变化的膨胀土疲劳损伤规律研究

长江科学院院报 2014年第9期31卷 54-58页

作者：韦秉旭黄震周海波向富荣长沙理工大学交通运输工程学院长沙410004

采用TH204型非金属声波检测仪,测试等幅干湿循环条件下膨胀土试件的纵波波速,提出了用纵波波速定义膨胀土疲劳损伤的损伤变量,探索了干湿循环作用下膨胀土的疲劳损伤变化规律.研究表明：随着循环次数的增加,不同控制含水率下膨胀土损伤... 详细信息

采用TH204型非金属声波检测仪,测试等幅干湿循环条件下膨胀土试件的纵波波速,提出了用纵波波速定义膨胀土疲劳损伤的损伤变量,探索了干湿循环作用下膨胀土的疲劳损伤变化规律.研究表明：随着循环次数的增加,不同控制含水率下膨胀土损伤变量呈非线性增长,且增长幅度趋于平缓;控制含水率越大,损伤变量越小;循环幅度越大,损伤变量越大;控制含水率对第1次干湿循环的损伤变化起重要作用,对2～6次循环的损伤变化不具有规律性.本文建立的损伤演化公式,可用来判断膨胀土的损伤程度大小.

关键词：道路工程膨胀土波速损伤变量循环幅度

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干湿循环作用下云南红土的无侧限抗压强度特性研究

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干湿循环作用下云南红土的无侧限抗压强度特性研究

作者：唐芸黎昆明理工大学

学位级别：硕士

本文选题来源于国家自然科学基金项目“云南红土型大坝的干湿循环效应研究”（项目编号51568031）。针对目前云南红土的无侧限抗压强度特性研究中存在的问题,结合云南雨季旱季分明的气候特点以及大坝、库岸边坡旱季时开裂、雨季时变形... 详细信息

本文选题来源于国家自然科学基金项目“云南红土型大坝的干湿循环效应研究”（项目编号51568031）。针对目前云南红土的无侧限抗压强度特性研究中存在的问题,结合云南雨季旱季分明的气候特点以及大坝、库岸边坡旱季时开裂、雨季时变形等问题,以云南红土为研究对象,以干湿循环顺序作为控制条件,先增湿后脱湿为湿-干循环,先脱湿后增湿为干-湿循环,考虑循环次数、循环幅度、循环温度、初始含水率、初始干密度的影响,通过室内单轴无侧限抗压强度试验,研究了干湿循环作用下云南红土的无侧限抗压强度特性。对于实际工程具有重要意义。无侧限条件下干湿循环红土的破坏特性表明:（1）湿-干循环下,不同湿-干循环次数、不同湿-干循环幅度、不同初始含水率、不同初始干密度下的脱湿红土破坏后直接坍塌;不同湿-干循环温度下的脱湿红土破坏后产生贯穿裂缝,伴随土体脱落。（2）干-湿循环下,不同干-湿循环次数、不同干-湿循环幅度、不同干-湿循环温度、不同初始含水率、不同初始干密度下的增湿红土破坏后产生贯穿裂缝,并有土体脱落。且随着各个影响因素的增大,破坏后的裂缝越大,土体脱落程度越大。（3）湿-干循环与干-湿循环破坏对比:不同循环次数、不同初始含水率、不同初始干密度影响下,脱湿红土的破坏程度高于增湿红土;不同循环幅度影响下,循环幅度高时,脱湿红土破坏程度高于增湿红土,循环幅度低时,脱湿红土与增湿红土破坏程度相似;不同循环温度影响下,脱湿红土与增湿红土破坏程度相似。湿-干循环下脱湿红土的无侧限抗压强度特性表明:（1）各个影响因素下,湿-干循环前,素红土的应力-应变关系均呈软化程度较低的应变软化型曲线;湿-干循环后,脱湿红土的应力-应变关系均呈软化程度较高的应变软化型曲线。（2）与湿-干循环前对比,湿-干循环后,脱湿红土的无侧限抗压强度增大,峰值应变减小。（3）随着湿-干循环次数的增大,脱湿红土的无侧限抗压强度逐渐减小,峰值应变逐渐减小;湿-干循环1～2次时,脱湿红土的无侧限抗压强度增幅最大,之后增幅逐渐减小。（4）随着湿-干循环幅度的增大,脱湿红土的无侧限抗压强度和峰值应变先增大后减小,峰值为12.0%。（5）随着湿-干循环温度的增大,脱湿红土的无侧限抗压强度减小,峰值应变减小。（6）湿-干循环前,随着初始含水率的增大,素红土的无侧限抗压强度减小,峰值应变增大;湿-干循环后,随着初始含水率的增大,脱湿红土的无侧限抗压强度增大,峰值应变增大。（7）随着初始干密度的增大,脱湿红土的无侧限抗压强度增大,峰值应变增大。干-湿循环下增湿红土的无侧限抗压强度特性表明:（1）各个影响因素下,干-湿循环前,素红土的应力-应变关系均呈软化程度较低的应变软化型曲线;干-湿循环后,增湿红土的应力-应变关系也呈软化程度较低的应变软化型曲线。（2）与干-湿循环前对比,干-湿循环后,增湿红土的无侧限抗压强度降低,峰值应变减小。（3）随着干-湿循环次数的增大,增湿红土的无侧限抗压强度逐渐降低,峰值应变逐渐减小;干-湿循环1～2次时,增湿红土的无侧限抗压强度降幅最大,之后逐渐减小。（4）随着干-湿循环幅度的增大,增湿红土的无侧限抗压强度减小,峰值应变也减小。（5）随着干-湿循环温度的增大,增湿红土的无侧限抗压强度减小,峰值应变减小。（6）干-湿循环前,随着初始含水率的增大,素红土的无侧限抗压强度增大,峰值应变增大;干-湿循环后,随着初始含水率的增大,增湿红土的无侧限抗压强度增大,峰值应变增大。（7）随着初始干密度的增大,增湿红土的无侧限抗压强度增大,峰值应变增大。（8）干湿循环顺序的影响:各个影响因素下,经过湿-干循环作用的脱湿红土无侧限抗压强度均远远大于经过干-湿循环作用的增湿红土。即1旱季时,红土的无侧限抗压强度最大,但雨季到来时,红土的无侧限抗压强度会急剧下降。

关键词：干湿循环云南红土无侧限抗压强度循环次数循环幅度循环温度初始含水率初始干密度

干湿循环作用下非饱和路基土电阻率及力学特性试验研究

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干湿循环作用下非饱和路基土电阻率及力学特性试验研究

作者：彭凯湖北工业大学

学位级别：硕士

在实际环境中,自然环境因素引起的干燥蒸发、降水等常常使路基土体经历多次干湿循环作用,而且路基土体亦会出现不完全压实情况,这些因素可能导致路基滑塌、水毁和不均匀沉降等病害的产生。本文研究了干湿循环作用对路基土的力学性能和... 详细信息

在实际环境中,自然环境因素引起的干燥蒸发、降水等常常使路基土体经历多次干湿循环作用,而且路基土体亦会出现不完全压实情况,这些因素可能导致路基滑塌、水毁和不均匀沉降等病害的产生。本文研究了干湿循环作用对路基土的力学性能和变形影响,同时使用电阻率法来研究和评价其在干湿循环作用下的变化规律。本试验考虑了不同含水率和压实度对土壤电阻率的影响,在干湿循环试验中,研究了循环次数和循环幅度对路基土体强度和变形的影响,分析试样在不同条件的干湿循环作用下电阻率变化规律,通过拟合试样在经过干湿循环作用后的无侧限抗压强度和电阻率关系,证明使用电阻率法研究和评价路基土经干湿循环后其无侧限抗压强度的可行性。探讨了电阻率方法间接评价路基土的有效性。本论文主要研究成果如下:(1)不同试样经过相同循环次数后,在加湿阶段,其循环幅度越大的试样尺寸变化越明显;在干燥阶段,其循环幅度超过一定值(3%)后试样尺寸变化差异不大。(2)试样在第一次干湿循环时,循环幅度越大的试样,其无侧限抗压强度衰减速率越大,试样在后期循环过程中其无侧限抗压强度衰减速率差异性不大,循环幅度±1%、±3%、±5%的试样经过1次循环后的无侧限抗压强度分别衰减了3.2%、16.6%、41.0%;循环幅度为±1%、±3%、±5%的试样经过5次干湿循环后的无侧限抗压强度分别衰减了19.3%、22.8%、56.1%,可以发现,在干湿循环过程中,试样的无侧限抗压强度衰减程度主要是第一次循环引起的。(3)试样在不同循环幅度条件下进行干湿循环,其电阻率的变化差异较大,循环幅度越大的试样,电阻率在干湿循环过程中变化越明显。(4)试样在干湿循环过程中,其体积、饱和度与电阻率形成滞回效应,第一次干湿循环形成的滞回圈面积最大,且随着循环次数的增加,滞回圈面积逐渐减小最后趋近于稳定。(5)试样在干湿循环过程中,在相同循环幅度条件下,随着干湿循环次数的增加,其电阻率逐渐减小,试样在经过4次干湿循环后,试样在平衡含水率状态下的电阻率逐渐趋近稳定,循环幅度为±1%、±3%、±5%的试样其电阻率分别衰减了16.6%、15.41%、14.97%。(6)试样电阻率和无侧限抗压强度呈线性关系,在相同循环幅度条件下,无侧限抗压强度随电阻率增大而增大。通过拟合发现,电阻率与无侧限抗压强度关系比较稳定,可以考虑利用电阻率法研究和评价路基土经干湿循环后其无侧限抗压强度的可行性。

关键词：干湿循环循环幅度循环次数电阻率滞回效应无侧限抗压强度

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碾压膨胀土波速变化规律及声波技术应用探讨

路基工程 2014年第4期 160-163页

作者：黄震韦秉旭长沙理工大学交通运输工程学院长沙410004

针对百色地区膨胀土,利用TH204非金属超声波测试系统,对以最佳含水率和塑限含水率为控制含水率下的碾压膨胀土进行声波测试,得到了等幅度干湿循环作用后的纵波速度的变化规律.试验研究结果表明,随着循环次数的增加,不同控制含水率下碾... 详细信息

针对百色地区膨胀土,利用TH204非金属超声波测试系统,对以最佳含水率和塑限含水率为控制含水率下的碾压膨胀土进行声波测试,得到了等幅度干湿循环作用后的纵波速度的变化规律.试验研究结果表明,随着循环次数的增加,不同控制含水率下碾压膨胀土试件的平均纵波速度呈非线性衰减,其0～1次循环,衰减程度最大.循环幅度对膨胀土的波速衰减有较大的影响,循环幅度越大,纵波速度衰减越大.结合声波技术在岩体材料中的应用,探讨了声波技术在路基膨胀土中的应用问题.

关键词：路基工程碾压膨胀土波速干湿循环循环幅度