原创《不同结构性黄土单轴抗压试验破坏模式》：这篇黄土论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：
结合室内单轴压缩实验,对不同初始结构性黄土在单轴应力条件下的结构性变化特性进行研究.研究发现,在同一含水率条件下,原状黄土试样的单轴抗压强度要明显高于重塑黄土试样的单轴抗压强度；当含水率较低时,土样的破坏主要表现为脆性拉裂破坏,破坏呈现突然性；当初始含水率较低时,含水率对黄土结构亚稳定状态的影响减小,初始结构强度的损失也相对减小,结构的可变性相对较大,黄土在该状态条件下所具有的初始结构性较强.构度结构性参数指标随初始含水率的增大出现骤减,说明在这一阶段试样的初始含水率对黄土的初始结构性的影响较明显；当黄土的初始含水率达到一定值以后,含水率的增大使得黄土试样在沉积过程中初始结构性相比低含水率下沉积的黄土试样,土样的初始结构性已经部分减小,从而对构度结构性参数指标的影响相对较小.
关键词：
黄土；结构性；单轴抗压试验；构度；破坏模式
中图分类号：
TU444
文献标志码：A
文章编号：16744764（2014）04007407
黄土结构性的主要来源是黄土骨架及颗粒之间的胶结[1].基于黄土的微结构特征,从力学强度及稳定性两个方面分析,黄土骨架颗粒是整个黄土骨架架空结构的主体,其稳定性很大程度上由黄土颗粒的排列方式所确定,力学强度由黄土颗粒间连接形式所确定[24],土的结构性主要是通过土颗粒的排列特征和联结特征来表征,以往的研究表明,这两个方面对结构性土的力学特性有着显著的影响,决定着土结构性的强弱,而孔隙比和联结强度是反映土的颗粒排列特征和联结特征的两个重要指标,通过一定的指标来定量化土的结构性及其变化对土的宏观力学特性显示影响的性质是结构性研究的根本出发点.结构性可以随着土中初始含水率及所承受荷载的变化不断产生变化,这种结构性变化的结果一方面是原生结构的损伤,另一方面是结构的重新定向排列造成的次生结构生成及土体结构的强化.土体最终走向软化破坏或者是压密强化实际取决于以上两种趋势的相互影响.中国著名的土力学家沈珠江将这种转变称之为土力学特性研究的第二次飞跃[5].土力学的奠基人Terzaghi[6]指出了土的结构在评价土的强度和变形时的重要性.Soga[7]结合Michell等对土体微观结构的认识,第一次给出了土结构性的定义,即土的结构性是指土的微观结构的连接效应及其稳定性.岩土体在天然沉积环境下所形成的结构性,正如其在外荷载作用下所表现出的压硬性和剪胀性一样,它是天然岩土材料的一种基本特性.谢定义等[8]于1999年在考察土结构性研究历史的基础上,提出了一个通过原状黄土、重塑黄土及饱和黄土的宏观应力或应变来描述土体结构性变化的定量化参数,这就是基于结构可稳性和结构可变性的综合结构势思想.这一研究的核心思想是研究土粒骨架结构的主动作用力和被动阻抗力之间的核心关系.邵生俊等[911]、骆亚生等[12]、陈存礼等[13]、冯志炎[14]、邓国华等[1516]和罗爱忠等[1719]等开展了相应的研究,并提出可以考虑结构性的相应的黄土应力应变关系.笔者主要基于综合结构势思想,以黄土为研究对象,以黄土结构性为切入点,重点研究3种不同黄土在单轴压缩条件下的结构性损伤演化规律,并寻求黄土初始结构性的准确描述及其对单轴压缩条件下黄土宏观力学特性的反映.
1黄土的单轴压缩试验及结构性变化分析罗爱忠,等：不同结构性黄土的单轴抗压试验及破坏模式
黄土结构性的存在受诸多因素影响,如颗粒形状、骨架结构粒组构成、组成骨架结构的大孔隙性状、体中含水率的分布、颗粒中原生矿物成分及形成过程中的沉积环境和历史等,因而在宏观上表现出不同的力学性质及反应.长期以来,对土的基本物理性质的描述仅仅局限于粒度、密度和湿度等几个方面,这种描述中忽视了结构性的存在对黄土宏观力学特性的影响.笔者从黄土的单轴压缩试验着手,寻找土体初始结构性定量化的合理描述,研究构度结构性参数描述黄土初始结构性的可行性和合理性.
11黄土的单轴压缩试验研究方案
为了研究不同初始结构性黄土的结构性对其力学特性的影响,比较不同密度和湿度条件下黄土的构度变化和其基本力学特性之间的关系,进行了3种黄土的单轴压缩试验.试验所用的黄土①（loess ①）、黄土②（loess ②）和黄土③（loess ③）分别取自西安南郊曲江民风园地下一探槽内和东郊白鹿塬的两直立边坡,取土深度距地表分别为6～7 m、9～10 m,黄土①中砂质成分较多、比较松散,黄土②和黄土③土中钙质结核较多,通过初始孔隙比及现场观测可以看出,黄土③较黄土②密实,在原状试样制备过程中尽量做到对土样的扰动最小.3种黄土的基本物性指标如表1所示.按照标准常规三轴试样（391 mm×80 mm）尺寸制备试样后,按照试验计划,分别对2种黄土进行滴水、风干等措施配置不同的含水量,在室内放置一定时间后在常规应变控制式三轴仪上进行单轴压缩试验.对3种黄土分别配置试验初始含水率为10%、15%、18%、22%、25%,平行进行原状黄土和干密度相同的重塑黄土试验,并对3种黄土分别进行饱和黄土试验.不同含水率的原状黄土试样直接用天然含水率的试样制备,对于小于天然含水率的试样采用风干法减少其含水率,大于天然含水率的试样采用水膜转移法增加其含水率,减少或增加的水的质量通过式（1）计算.
Δmw等于w-w0w+w0m0（1）
式中：Δmw为增加或减少的试样含水率；w为试样含水率；w0为天然含水率；m0为天然含水率所对应的试样质量.
对于重塑黄土试样的制备,首先将取回的天然含水率试样碾碎过筛,按需要的设计含水率配置不同水分的散状土样,将散状土样在恒温保湿缸中静置5 d,待水分均匀后使用分层制样器均匀分5层制样.
为了保证原状黄土试样及重塑黄土试样的水分均匀,制完后的试样在恒温保湿缸中静置2 d后使用.
黄土论文参考资料：
结论：不同结构性黄土单轴抗压试验破坏模式为关于本文可作为相关专业黄土论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文黄土土壤适合种植什么论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
