›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S2): 111-117.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S2.014

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

浸湿对原状Q2黄土微观结构与力学性质的影响研究

方祥位1，欧益希1，李春海1, 2，李 捷1，申春妮3   

  1. 1. 后勤工程学院 土木工程系，重庆 401311；2. 总参工程兵科研四所，北京 100850；3. 重庆科技学院 建筑工程学院，重庆 401331
  • 收稿日期:2015-07-27 出版日期:2015-08-31 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:方祥位，男，1975 年生，博士，副教授，主要从事非饱和土与特殊土力学及岩土微生物技术研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助（No.11272354，No.51479208）；总后勤部基建营房部资助项目（No. CY114C022）

Research on influence of soaking on microstructure and mechanical behavior of Q2 loess

FANG Xiang-wei1, OU Yi-xi1, LI Chun-hai1, 2, LI Jie1, SHEN Chun-ni3   

  1. 1. Department of Civil Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 401311, China; 2. The Fourth Engineering Research Institute of General Staff, Beijing 100850, China; 3. School of Civil Engineering and Architecture, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China
  • Received:2015-07-27 Online:2015-08-31 Published:2018-06-14

PDF (Chinese)

1538

摘要： 改进了非饱和三轴浸水试验系统，通过调整吸力控制土样的浸湿程度；进行了环境电镜扫描和非饱和三轴压缩试验，研究了浸湿引起的Q2黄土微观结构变化和力学性质变化。微观结构测试表明，Q2黄土集粒间孔隙以引起中等或弱湿陷的中等孔隙为主；围压不变，随着浸湿程度的加深，孔径较大的集粒间孔隙相对含量逐渐减少，而孔径为10～20 ?m的孔隙相对含量逐渐增大。三轴压缩试验结果显示，不同浸湿程度的Q2黄土应力-应变关系均呈弱软化型，可分为偏应力随轴向应变快速上升、缓慢上升和缓慢下降至平稳3个阶段。分析了浸湿后Q2黄土的力学性质与微观结构特征之间的关系。引入微观结构参数，将微观结构特征与宏观力学性质联系起来，初步建立了考虑微观结构影响的Q2黄土本构模型。

关键词: Q2黄土, 环境电镜扫描, 微观结构, 非饱和三轴压缩, 本构模型, 浸湿

Abstract: Triaxial soaking test system is developed; and test samples could be soaked to different saturations. Microstructures of Q2 loess of different saturations are observed by environmental scanning electron microscope (ESEM) and their mechanical behaviors are investigated through unsaturated triaxial tests. ESEM tests show that inter-aggregate pores of Q2 loess mainly consist of those that induce moderate or slight hydro-collapse. Confining pressure held constant, ration of inter-aggregate pores of larger size decreases with saturation; while that of inter-aggregate pores of 10-20 ?m increases. Results of unsaturated triaxial test show that stress-strain curves of Q2 loess of different saturations are all slightly strain-softening, and could be divided into three phases: rapid increase of deviatoric stress with axial strain, slight increase and slight decrease of deviatoric stress to a constant with axial strain. Relation between microstructure and mechanical behavior of Q2 loess after soaking is analyzed. A microstructural parameter is introduced that relates microstructure and mechanical behavior. A constitutive model of Q2 loess is established preliminarily considering influence of microstructure.

Key words: Q2 loess, ESEM, microstructure, unsaturated triaxial test, constitutive model, soaking

中图分类号: 

  • TU 444
[1] 金青, 王艺霖, 崔新壮, 王成军 , 张珂, 刘正银, . 拉拔作用下土工合成材料在风化料-废弃轮胎 橡胶颗粒轻质土中的变形行为研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 408-418.
[2] 邓子千, 陈嘉帅, 王建伟, 刘小文, . 基于SFG模型的统一屈服面本构模型与试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 527-534.
[3] 李潇旋, 李涛, 彭丽云, . 控制吸力循环荷载下非饱和黏性土 的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 552-560.
[4] 张善凯, 冷先伦, 盛谦, . 卢氏膨胀岩湿胀软化特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 561-570.
[5] 程昊, 唐辉明, 吴琼, 雷国平. 一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展 剑桥本构模型显式算法有限元实现[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 676-686.
[6] 雷华阳, 胡垚, 雷尚华, 祁子洋, 许英刚, . 增压式真空预压加固吹填超软土微观结构特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 32-40.
[7] 何鹏飞, 马巍, 穆彦虎, 黄永庭, 董建华, . 黄土−砂浆块界面剪切特性试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 82-90.
[8] 韩钢, 周辉, 陈建林, 张传庆, 高阳, 宋桂红, 洪望兵, . 白鹤滩水电站层间错动带工程地质特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3559-3568.
[9] 张超, 杨期君, 曹文贵. 考虑峰值后区应力跌落速率的 脆岩损伤本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3099-3106.
[10] 刘斯宏, 沈超敏, 毛航宇, 孙 屹. 堆石料状态相关弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2891-2898.
[11] 张凌凯, 王睿, 张建民, 唐新军, . 考虑颗粒破碎效应的堆石料静动力本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2547-2554.
[12] 汪俊敏, 熊勇林, 杨骐莱, 桑琴扬, 黄强. 不饱和土动弹塑性本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2323-2331.
[13] 汪 杰, 宋卫东, 谭玉叶, 付建新, 曹 帅, . 水平分层胶结充填体损伤本构模型及强度准则[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1731-1739.
[14] 孙逸飞, 陈 成, . 无状态变量的状态依赖剪胀方程及其本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1813-1822.
[15] 杨骐莱, 熊勇林, 张 升, 刘干斌, 郑荣跃, 张 锋, . 考虑温度影响的软岩弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1898-1906.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 何思明，吴 永，李新坡. 嵌岩抗拔桩作用机制研究[J]. , 2009, 30(2): 333 -337 .
[2] 刘清秉，项 伟，张伟锋，崔德山. 离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2286 -2290 .
[3] 杜文琪，王 刚. 土工结构地震滑动位移统计分析[J]. , 2011, 32(S1): 520 -0525 .
[4] 鄢治华，刘志伟，刘厚健. 黄河阶地上某电厂高边坡参数选取及其工程治理[J]. , 2009, 30(S2): 465 -468 .
[5] 许振浩 ，李术才 ，李利平 ，侯建刚 ，隋 斌 ，石少帅. 基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. , 2011, 32(6): 1757 -1766 .
[6] 温世清 ，刘汉龙 ，陈育民. 浆固碎石桩单桩荷载传递特性研究[J]. , 2011, 32(12): 3637 -3641 .
[7] 李顺群 ，高凌霞 ，柴寿喜. 冻土力学性质影响因素的显著性和交互作用研究[J]. , 2012, 33(4): 1173 -1177 .
[8] 钟 声 ，王川婴 ，吴立新 ，唐新建 ，王清远. 点状不良地质体钻孔雷达响应特征 ——围岩及充填效应正演分析[J]. , 2012, 33(4): 1191 -1195 .
[9] 孟 振，陈锦剑，王建华，尹振宇. 砂土中螺纹桩承载特性的模型试验研究[J]. , 2012, 33(S1): 141 -145 .
[10] 罗 刚 ，胡卸文 ，顾成壮 . 强震作用下顺层岩质斜坡动力失稳机制及启动速度研究[J]. , 2013, 34(2): 483 -490 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发