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7种重塑黏土的一维压缩-卸荷行为

信阳师范学院学报（自然科学版） 2023年第2期36卷 306-313页

作者：马全国赵垒郎梦婷赵鑫鑫李颖易先达周葆春信阳师范学院河南省非饱和土与特殊土工程技术研究中心/建筑与土木工程学院河南信阳464000

重塑黏土的一维压缩-卸荷行为是黏土最基本的力学特征。为此,开展系统的7种重塑黏土一维压缩-卸荷试验与相应物理化学性质指标及矿物成分测试,在此基础上,评价黏土压缩-卸荷行为经典预测公式的适用性。结论如下:(1)4个经典压缩指数公式... 详细信息

重塑黏土的一维压缩-卸荷行为是黏土最基本的力学特征。为此,开展系统的7种重塑黏土一维压缩-卸荷试验与相应物理化学性质指标及矿物成分测试,在此基础上,评价黏土压缩-卸荷行为经典预测公式的适用性。结论如下:(1)4个经典压缩指数公式预测效果均较好,其中Nagaraj公式最优。(2)7种重塑黏土孔隙比指数-有效一维固结压力关系与Burland固有压缩线经验公式几乎重合。(3)Nagaraj、Burland一维压缩曲线方程预测效果均较好,其中Burland方程更优。(4)Nagaraj、Kulhawy回弹指数公式预测效果均较好,其中Kulhawy公式更优。(5)压缩指数、回弹指数与比表面积、阳离子交换量均有很强的相关性,且与比表面积的相关性强于与阳离子交换量的相关性。(6)压缩指数与回弹指数比值最低为3.0,最高为10.2,超出了5~10的范围,且随塑性增大而降低。

关键词：重塑黏土压缩指数回弹指数液限塑性指数比表面积阳离子交换量

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重塑黏土次固结性状的变化规律与定量评价

岩土工程学报 2012年第8期34卷 1496-1500页

作者：曾玲玲洪振舜刘松玉陈福全福州大学土木工程学院福建福州350108 东南大学岩土工程研究所江苏南京210096

通过对6种不同的天然沉积土重塑样进行一维压缩次固结试验,明确了重塑黏土次固结变形的主要影响因素为孔隙比与对应于液限的孔隙比,得出了重塑黏土的次固结系数随着固结压力的增大和孔隙比的减小而减小,且相同孔隙比下次固结系数随液限... 详细信息

通过对6种不同的天然沉积土重塑样进行一维压缩次固结试验,明确了重塑黏土次固结变形的主要影响因素为孔隙比与对应于液限的孔隙比,得出了重塑黏土的次固结系数随着固结压力的增大和孔隙比的减小而减小,且相同孔隙比下次固结系数随液限的增大而增大的规律。定义了ln(1+e)-lnt双对数坐标下的次固结系数CαL,提出了双对数坐标次固结系数与液限孔隙比的定量关系表达式,为重塑黏土提供了简便实用的次固结变形计算方法,也为进一步完善Burland等提出的固有压缩概念与压缩理论奠定试验基础。

关键词：一维压缩重塑黏土时间效应次固结系数液限

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重塑黏土和原状粉质黏土的动力特性试验研究

重庆建筑大学学报 2008年第6期30卷 66-71页

作者：聂影肖启华梁义聪大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024 中冶赛迪工程技术股份有限公司建工部重庆400013

试验采用单个空心试样振后固结再振的动扭剪方法与采用多个试样的常规动扭剪方法，针对重塑黏土、原状粉质黏土探讨了不同方法下两种土样的动力特性。试验结果表明：单个试样振后固结再振得到的动剪切模量G、阻尼ξ车与用多个试样的常... 详细信息

试验采用单个空心试样振后固结再振的动扭剪方法与采用多个试样的常规动扭剪方法，针对重塑黏土、原状粉质黏土探讨了不同方法下两种土样的动力特性。试验结果表明：单个试样振后固结再振得到的动剪切模量G、阻尼ξ车与用多个试样的常规动扭剪方法得到的试验结果比较接近，可以认为在小应变下采用单个试样振后固结再振的试验方法是比较可靠的。同时发现卸压时的G随着固结压力的减少而降低，下降的梯度比加压时的小。重塑黏土和原状粉质黏土的G／Gmax～γ和ξ／ξmax～γ基本与试验方法和围压无关，并对模型中有关参数的影响因素做出了初步的探讨，给出了归一化动力变形关系曲线。采用单个试样进行振后固结再振的方法具有节省取样数量和减小试验操作、试样差异等因素对试验结果分析的影响，并且在试验结果可靠的基础上能够提供很多便利。

关键词：空心试样重塑黏土原状粉质黏土动剪切模量阻尼比

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压缩过程中重塑黏土渗透系数的变化规律

岩土力学 2012年第5期33卷 1286-1292页

作者：曾玲玲洪振舜陈福全福州大学土木工程学院福州350108 东南大学岩土工程研究所南京210096

重塑黏土渗透系数是岩土工程众多领域中的一个重要参数,分析其主要影响因素并提出简单实用的定量表达式有着重要的理论价值及工程应用前景。已有的渗透系数预测方法或者由于参数复杂,或者由于适用范围窄、精度低,不能很好地得到应用。... 详细信息

重塑黏土渗透系数是岩土工程众多领域中的一个重要参数,分析其主要影响因素并提出简单实用的定量表达式有着重要的理论价值及工程应用前景。已有的渗透系数预测方法或者由于参数复杂,或者由于适用范围窄、精度低,不能很好地得到应用。收集了已有不同文献23组液限变化范围为40%～300%的重塑黏土的固结渗透试验数据,通过分析指出了土体压缩过程中当应变大于20%时渗透系数对数值与孔隙比成非线性指数关系而非线性关系,明确了已有渗透系数预测方法的主要缺陷。采用多元线性回归分析方法,揭示了影响黏土渗透系数的主要影响因素,提出了适用范围广、参数简单的渗透系数定量计算表达式。

关键词：重塑黏土渗透系数预测方法孔隙比液限

渗透吸力对重塑黏土的压缩和渗透特性影响的试验研究

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岩土工程学报 2014年第12期36卷 2260-2266页

作者：张彤炜邓永锋刘松玉杨忠超东南大学交通学院岩土工程研究所江苏南京210096 重庆交通大学河海学院重庆400074

已有研究表明孔隙水盐分对黏土的力学性质有着重要影响,但相关的定量研究仍需进一步深入。以渗透吸力作为宏观参数,将商用高岭土与钙基膨润土的混合土作为研究对象,用不同浓度的Na Cl溶液与土混合,进行饱和重塑土的固结试验,探究孔隙水... 详细信息

已有研究表明孔隙水盐分对黏土的力学性质有着重要影响,但相关的定量研究仍需进一步深入。以渗透吸力作为宏观参数,将商用高岭土与钙基膨润土的混合土作为研究对象,用不同浓度的Na Cl溶液与土混合,进行饱和重塑土的固结试验,探究孔隙水盐分对饱和重塑黏土压缩特性和渗透特性的影响规律。试验结果表明重塑饱和黏土的压缩指数Cc随着渗透吸力的增加而呈指数规律衰减,回弹指数未产生明显变化;在Burland体系下,渗透吸力对曲线初始段有较大影响;而屈服后,压缩曲线可以在Iv–lgv分析体系中进行归一化。相同固结压力和孔隙比下,渗透吸力越小,次固结系数越大;次固结系数与压缩指数的比值Cα/Cc的比值并不为常数,随着渗透吸力的增大而减小。同样的初始孔隙比,比例系数Ck=Δe/Δlgkv随渗透吸力增加而非线性递减,延拓了Tavenas认为比例系数Ck与初始孔隙比e0线性相关的认知。

关键词：固结试验重塑黏土渗透吸力固有压缩曲线次固结系数渗透系数

减围压三轴压缩路径下重塑黏土本构关系的数值建模研究

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岩石力学与工程学报 2007年第A1期26卷 3190-3195页

作者：周葆春王靖涛华中科技大学土木工程与力学学院

根据岩土塑性变形中体应变与剪应变之间相互作用的观点,采用数值建模方法建立减围压三轴压缩应力路径下重塑黏土的弹塑性本构模型,为土体挖方工程的计算机仿真提供符合实际的本构方程。通过可视化分别给出整个应力场(p,q)中减围压三轴... 详细信息

根据岩土塑性变形中体应变与剪应变之间相互作用的观点,采用数值建模方法建立减围压三轴压缩应力路径下重塑黏土的弹塑性本构模型,为土体挖方工程的计算机仿真提供符合实际的本构方程。通过可视化分别给出整个应力场(p,q)中减围压三轴压缩和常规三轴压缩2种应力路径下的体应变和剪应变的三维变形曲面;对比两者发现,对于剪应变,两者在坡度上存在明显差异;对于体应变,减围压三轴压缩路径下的体应变完全为负值,这意味着在整个变形过程中均为体积膨胀。另外,比较常规三轴压缩与减围压三轴压缩的屈服轨迹发现,两者的剪切屈服轨迹基本变化趋势差别不大,但减围压三轴压缩的剪应变上升较快;常规三轴压缩体积屈服轨迹开始稍微向右偏转,然后缓慢向左偏转,而减围压三轴压缩的体积屈服轨迹则是单调地向左偏转。以上研究结果进一步证明,应力路径对土体本构关系的影响是严重的,特别是增p与减p路径效应之间的差别是相当大的,不可忽略。

关键词：土力学应力路径数值建模重塑黏土本构关系

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初始含水率对重塑黏土孔压特性影响试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2012年第4期42卷 749-754页

作者：卞夏洪振舜曾玲玲东南大学岩土工程研究所南京210096 福州大学土木工程学院福州350108

针对具有不同初始含水率的2种重塑黏土进行三轴固结不排水剪切试验(CU试验),得到了不同初始含水率重塑土三轴不排水剪切试验过程中孔隙水压力与轴向应变的关系曲线.通过对孔隙水压力分别随平均正应力和偏应力的变化规律进行深入研究,发... 详细信息

针对具有不同初始含水率的2种重塑黏土进行三轴固结不排水剪切试验(CU试验),得到了不同初始含水率重塑土三轴不排水剪切试验过程中孔隙水压力与轴向应变的关系曲线.通过对孔隙水压力分别随平均正应力和偏应力的变化规律进行深入研究,发现不同初始含水率重塑土归一化孔压u/p'0与有效应力比η之间均呈很好的线性关系.同时采用Balasubramaniam提出的归一化方法能够很好地将给定初始含水率不同固结压力下的孔压曲线进行归一化;而初始含水率与u/p0-η曲线的斜率C之间则呈近似线性减小的关系.最终基于Wood提出的孔压公式,提出了考虑初始含水率影响的孔压系数a的确定方法.

关键词：重塑黏土初始含水率三轴试验孔隙水压力应力比

间歇性循环荷载条件下饱和重塑黏土的动力特性试验

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第8期54卷 799-806页

作者：雷华阳杨晓楠许英刚张磊天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350

针对运营期地铁列车荷载引起地基的长期沉降,以往三轴试验主要考虑了围压和固结比等对软土长期动力特性的影响,但在模拟地铁列车荷载时忽视了其周期性间歇的特点.基于此,本文针对天津地区饱和黏土开展了一系列间歇性循环荷载条件下的循... 详细信息

针对运营期地铁列车荷载引起地基的长期沉降,以往三轴试验主要考虑了围压和固结比等对软土长期动力特性的影响,但在模拟地铁列车荷载时忽视了其周期性间歇的特点.基于此,本文针对天津地区饱和黏土开展了一系列间歇性循环荷载条件下的循环三轴不排水试验,分析了其对饱和黏土动应力-动应变关系、累积塑性应变及孔隙水压力发展的影响,并探讨了不同固结比和动应力比对轴向塑性累积应变的影响.研究结果表明:饱和黏土的动应力-动应变曲线的滞回形态随着振动阶段的增加逐渐向应变轴发展;黏土累积塑性应变随振动阶段发展逐渐增大且增长速率逐渐下降;由于土体滞后效应,在停振期部分累积塑性应变产生恢复,随着振次增加,各阶段残余应变值逐渐减小至一个稳定值;等压固结条件下的轴向塑性累积应变明显比偏压固结下的轴向塑性累积应变更大,同一固结条件下,轴向塑性累积应变随动应力比增大而增大;动孔压随振动阶段逐渐累积,而在前期振动循环阶段的停振阶段,累积动孔压出现略微增加;振动阶段后期部分,由于土体被压密表现为黏弹性,在停振期出现下降现象.

关键词：重塑黏土间歇性循环荷载滞后效应动力特性

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重塑黏土抗拉特性试验研究

水文地质工程地质 2017年第4期44卷 98-104,110页

作者：胡磊张云史卜涛于军龚绪龙南京大学地球科学与工程学院江苏南京210046 江苏省地质调查研究院江苏南京210018

利用应变控制式拉伸试验仪研究重塑黏性土的单轴抗拉特性,探究了含水率、干密度、高径比对试样应力应变曲线、抗拉强度、峰值应变以及拉伸能量的影响,并分析了其内在机理,讨论了土体抗拉强度的来源。试验结果表明:(1)含水率和干密度对... 详细信息

利用应变控制式拉伸试验仪研究重塑黏性土的单轴抗拉特性,探究了含水率、干密度、高径比对试样应力应变曲线、抗拉强度、峰值应变以及拉伸能量的影响,并分析了其内在机理,讨论了土体抗拉强度的来源。试验结果表明:(1)含水率和干密度对抗拉强度影响很大,呈线性相关,具体表现为:含水率升高,抗拉强度先增大后减小;干密度越大,抗拉强度越大。在高径比相同的情况下,高度和直径的变化对抗拉强度影响不大;(2)峰值应变由应力应变曲线形态决定,因而主要受土样的抗拉强度、可塑性以及破坏方式影响;(3)应力应变曲线大致可分为四类,曲线形态各不相同;(4)拉伸能量由应力应变曲线形态决定。含水率影响试样的抗拉强度和塑性,干密度影响试样的抗拉强度和内部结构,因而两者对拉伸能量的影响很大。高径比不变时,试样高度和直径的变化对拉伸能量影响不大。

关键词：重塑黏土抗拉强度应力应变曲线峰值应变破坏能量