人工结构性冻结黄土力学特性试验研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:shenjin62
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由于黄土本身的特殊性,低温冻结的时候黄土内部结构性会发生变化,这直接影响着黄土季节性冻土区的土的力学性质。由于实际的需要,深入研究具有结构性的冻结黄土的力学特性,显得越来越重要。本文从围压、含水量、水泥含量、温度等因素入手,分析了冻结黄土的力学性质的变化规律。首先,参考了以前学者关于黄土结构性的研究,从影响土力学特性的因素着手,通过开展不同围压、含水量、水泥含量、温度条件下的三轴压缩试验,了解在各因素下的土力学性质的变化。其次,通过对试验数据的整理,做出了不同围压下、不同含水量下、不同水泥含量下、不同温度下冻结黄土的应力-应变的变化曲线,并分析了规律。研究了上面四种因素和屈服强度的关系,并分析了含水量与和屈服强度、体积应变和屈服强度的关系。进一步分析了轴向应变与体积应变的关系以及时间与体积应变的关系。综合各因素的影响,分析了因素共同作用下,土结构性的变化。试验结果表明:在高围压下,土样的应力-应变曲线表现为硬化型,低围压下为软化型;非饱和冻结黄土的强度是随着含水量的增加而增加的,饱和冻结黄土的强度则是随着含水量的增加而减小;温度越低,土样的强度越高;掺入的水泥含量不超过某一值时,土样的强度是随着水泥含量的增加而增加的。最后,在前面分析的基础上,做出了该种应力状态下的莫尔圆,找出了各土样的强度参数。研究了强度参数黏聚力c和内摩擦角Φ和各因素之间的关系:黏聚力是随着含水量的增大而增大,水泥含量和围压对黏聚力的影响和含水量对黏聚力的影响规律相同;内摩擦角随着含水量和水泥含量的增加而减小,随着围压的增大而增大。最后,提出了添加水泥的人工结构性冻结黄土强度参数M,分析了参数和围压、水泥含量、含水量和温度之间的关系,并和实际值进行了对比,符合度较好,希望能够为工程建设提供帮助。
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