›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (S1): 309-316.doi: 10.16285/j.rsm.2016.S1.041

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

钙质土的剪切特性试验研究

马 林   

  1. 海军工程设计研究院,北京 100070
  • 收稿日期:2015-11-02 出版日期:2016-06-16 发布日期:2018-06-09
  • 作者简介:马林,男,1967年生,大学,高级工程师,主要从事岩土工程勘察设计研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 41572297);国家科技支撑计划课题(No. 2014BAC01B01)。

Experimental study of shear characteristics of calcareous gravelly soil

MA Lin   

  1. Navy of Engineering Design & Research Institute, Beijing 100070, China
  • Received:2015-11-02 Online:2016-06-16 Published:2018-06-09
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (41572297) and the National Key Technology R & D Program (2014BAC01B01).

摘要: 钙质土因其颗粒形状不规则、易破碎、高孔隙比等特征,其力学性质较为特殊。采用室内大型直接剪切试验设备,对取自南海珊瑚礁和三亚岸礁的粗颗粒钙质土进行了直剪试验,研究了粗颗粒钙质土在不同含水率、不同密度和不同矿物组成条件下的钙质土剪切特性。结果表明,粗颗粒钙质土表现出与常规无黏性土截然不同的力学性质,即(1)与石英砂相比,表观黏聚力较大,内摩擦角较高,软化性较弱;(2)表观黏聚力随着平均粒径的增大而增大,内摩擦角随着干密度的增大而增大;(3)与峰值强度相比,土体剪切破坏后其残余强度的表观黏聚力锐减而内摩擦角仅略有减小。研究成果可为岛礁工程建设提供借鉴,也可为其他粗颗粒土的研究提供参考。

关键词: 粗颗粒钙质土, 剪切特性, 珊瑚礁, 残余强度

Abstract: Because of the angularity, crushability, and high void ratio, calcareous soil has peculiar mechanical properties. Large-scale direct shear laboratory tests are conducted on calcareous gravelly soil taken from coral reefs, South China Sea. This paper intends to study the shear characteristics of calcareous soil under the conditions of various gradations, water contents, densities and mineral compositions. The results show that the extremely different mechanical properties of calcareous gravelly soil compared to the common non-cohesive soil. (1) Calcareous gravelly soil has a greater cohesion, larger internal friction angle, and lower softening value than quartz sand. (2) The internal friction angle increases with increase of dry density, while its apparent cohesion increases with increase of the median particle size (D50). (3) After shear failure, the apparent cohesion decreases from the peak value significantly; while its internal friction angle decreases slightly. The experimental results can be provided for the engineering constructions on coral reefs.

Key words: calcareous gravelly soil, shear characteristics, coral reef, residual strength

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 刘海峰, 朱长歧, 汪稔, 王新志, 崔翔, 王天民, . 礁灰岩-混凝土界面剪切特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1540-1548.
[2] 谢辉辉, 许振浩, 刘清秉, 胡桂阳, . 干湿循环路径下弱膨胀土峰值及残余强度演化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 245-252.
[3] 郑坤, 孟庆山, 汪稔, 吴文娟, . 不同结构类型珊瑚礁灰岩弹性波特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3081-3089.
[4] 许 江, 瞿佳美, 刘义鑫, 彭守建, 王 威, 吴善康, . 循环剪切荷载作用下充填物对结构面 剪切特性影响试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1627-1637.
[5] 吴 琼, 王晓晗, 唐辉明, 刘超远, 姜耀飞, 徐艳君, . 巴东组易滑地层异性层面剪切特性 及水致劣化规律研究 [J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1881-1889.
[6] 邵生俊, 陈 菲, 邓国华, . 基于平面应变统一强度公式的结构性黄土填料 挡墙地震被动土压力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1255-1262.
[7] 李晓照, 戚承志, 邵珠山, 屈小磊, . 基于细观力学脆性岩石剪切特性演化模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1358-1367.
[8] 江强强, 刘路路, 焦玉勇, 王 浩, . 干湿循环下滑带土强度特性与微观结构试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1005-1012.
[9] 黄宏翔,陈育民,王建平,刘汉龙,周晓智,霍正格, . 钙质砂抗剪强度特性的环剪试验[J]. , 2018, 39(6): 2082-2088.
[10] 雷晓丹,杨忠平,张晓景,涂义亮,刘树林,胡元鑫,. 土石混合料剪切特性及块石破碎特征[J]. , 2018, 39(3): 899-908.
[11] 李 磊,蒋明镜,张伏光, . 深部岩石考虑残余强度时三轴试验离散元定量模拟及参数分析[J]. , 2018, 39(3): 1082-1090.
[12] 万志辉,戴国亮,龚维明, . 珊瑚礁灰岩层后压浆桩增强效应作用机制[J]. , 2018, 39(2): 467-473.
[13] 王鹏程,刘建坤,. 颗粒形状对不良级配碎石集料剪切特性的影响[J]. , 2017, 38(8): 2198-2202.
[14] 林 波,张 锋,冯德成,马宏岩,冯 鑫,. 冻融循环作用后饱和黏土的应变速率效应试验研究[J]. , 2017, 38(7): 2007-2014.
[15] 王新志,王 星,刘海峰,孟庆山,朱长歧,. 珊瑚礁地基工程特性现场试验研究[J]. , 2017, 38(7): 2065-2070.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!