岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (8): 2601-2608.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1650

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

不同密度粗粒料强度特性的大型真三轴试验

姜景山1, 2,左永振2,程展林2,潘家军2   

  1. 1.南京工程学院 建筑工程学院,江苏 南京 211167;2.长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北 武汉 430010
  • 收稿日期:2019-09-27 修回日期:2020-01-07 出版日期:2020-08-14 发布日期:2020-10-17
  • 作者简介:姜景山,男,1978年生,博士,副教授,主要从事粗粒土力学性质、地基和路基处理等方面的研究工作
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(No. 2017YFC0404804);国家自然科学基金-雅砻江联合基金重点项目(No. U1765203);国家自然科学基金面上项目(No. 51679072, No. 51778282);南京工程学院校级科研基金项目(No. CKJB201706);长江科学院开放研究基金资助项目(No. CKWV2017510/KY)。

Investigation of strength properties of coarse granular material at different densities using large-scale true triaxial tests

JIANG Jing-shan1, 2, ZUO Yong-zhen2, CHENG Zhan-lin2, PAN Jia-jun2   

  1. 1. School of Architectural Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing, Jiangsu 211167, China; 2. Key Laboratory of Geotechnical Mechanics and Engineering of Ministry of Water Resources, Changjiang River Scientific Research Institute, Wuhan, Hubei 430010, China
  • Received:2019-09-27 Revised:2020-01-07 Online:2020-08-14 Published:2020-10-17
  • Supported by:
    This work was supported by the National Key R&D Program of China(2017YFC0404804), the National Natural Science Foundation of China-Yalong River Joint Fund for Key Projects(U1765203), the General Program of National Natural Science Foundation of China (51679072, 51778282) , the Scientific Research Foundation of Nanjing Institute of Technology (CKJB201706) and the CRSRI Open Research Program (CKWV2017510/KY).

摘要: 干密度对粗粒料的强度特性有重要影响,特别是三维应力状态下影响更为显著。通过不同密度粗粒料大型真三轴等小主应力等中主应力系数(b=0.25)加载试验和大三轴试验研究了干密度对粗粒料强度特性的影响。结果表明,大型真三轴试验的应力曲线基本呈爬升型,高于和陡于大三轴应力曲线,表现出较强的硬化性;粗粒料强度基本随初始干密度的增大或小主应力的增大呈线性增大;大型真三轴试验强度比大三轴试验强度增大20%~97%,且小主应力越小,强度增大幅度越大;令粗粒料黏聚力为0,则内摩擦角随初始干密度的增大基本呈线性增大,随小主应力的增大而减小;破坏应力比随初始干密度的增大呈线性增大,随小主应力的增大而呈线性减小,大型真三轴试验的破坏应力比小于大三轴试验的破坏应力比。

关键词: 大型真三轴试验, 粗粒料, 干密度, 中主应力, 强度, 内摩擦角, 破坏应力比

Abstract: Dry density has an important influence on strength properties of coarse granular material, especially in three-dimensional stress state. In this study, the effects of dry density on strength properties of coarse granular material were investigated using large-scale true triaxial tests under equal intermediate principal stress coefficient (b=0.25) loading condition with equal minimum principle stress and large-scale triaxial tests at different dry densities. The results show that the stress-strain curve of large-scale true triaxial test presents basically of climbing shape which is higher and steeper than that of large-scale triaxial test and shows strong hardening behavior. The strength of coarse granular material increases linearly with the increase of initial dry density or minimum principal stress. The strength of large-scale true triaxial test increases by 20%–97% compared with that of large-scale triaxial test, and the smaller the minimum principal stress, the greater the strength increase. If the cohesion of coarse granular material is 0, the internal friction angle increases linearly with the increase of initial dry density and decreases with the increase of minimum principal stress. The failure stress ratio linearly increases with the increase of initial dry density and decreases linearly with the increase of minimum principal stress. The failure stress ratio of large-scale true triaxial test is smaller than that of large-scale triaxial test.

Key words: large-scale true triaxial test, coarse granular material, dry density, intermediate principal stress, strength, internal friction angle, failure stress ratio

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[1] 杨爱武, 杨少朋, 郎瑞卿, 陈子荷, . 轻质固化盐渍土三维力学特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 593-600.
[2] 陈猛, 崔秀文, 颜鑫, 王浩, 王二磊. 岩石−钢纤维混凝土复合层抗压强度预测模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 638-646.
[3] 吴俊, 征西遥, 杨爱武, 李延波. 矿渣−粉煤灰基地质聚合物固化淤泥质黏土的抗压强度试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 647-655.
[4] 任三绍, 张永双, 徐能雄, 吴瑞安, 刘筱怡. 含砾滑带土复活启动强度研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 863-873.
[5] 吕亚茹, 王冲, 黄厚旭, 左殿军, . 珊瑚砂细观颗粒结构及破碎特性研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 352-360.
[6] 孙壮壮, 马刚, 周伟, 王一涵, 陈远, 肖海斌. 颗粒形状对堆石颗粒破碎强度尺寸效应的影响[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 430-438.
[7] 王本鑫, 金爱兵, 孙浩, 王树亮, . 基于DIC的含不同角度3D打印 粗糙交叉节理试样破裂机制研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 439-450.
[8] 卢锋, 仇文革, . 基于能量演化理论的多参数非等比例折减的 安全系数求解方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 547-557.
[9] 冯大阔, 张建民, . 法向应力对接触面循环单剪力学特性的影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 18-26.
[10] 詹良通, 孙倩倩, 郭晓刚, 陈锐, 陈云敏, . 花岗岩风化料弃土快速堆填过程中 不排水抗剪强度评估[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 50-58.
[11] 李海潮, 马博, 张升, . 适用于堆石料的分数阶下加载面模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 68-76.
[12] 王东星, 陈政光, . 氯氧镁水泥固化淤泥力学特性及微观机制[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 77-85.
[13] 张 泽, 马 巍, ROMAN Lidia, MELNIKOV Andrey, 杨 希, 李宏璧. 基于冻融次数−物理时间比拟理论的冻土 长期强度预测方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 86-92.
[14] 谈云志, 占少虎, 胡焱, 曹玲, 邓永锋, 明华军, 沈克军, . 石灰-红黏土互损行为与偏高岭土减损机制[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 104-112.
[15] 黄朝煊, 袁文喜, 胡国杰, . 成层软土地基预固结处理后桩基水平 承载力估算方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 113-124.
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[1] 姚仰平,侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[3] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[4] 张明义,刘俊伟,于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[5] 吴 琼,唐辉明,王亮清,林志红. 库水位升降联合降雨作用下库岸边坡中的浸润线研究[J]. , 2009, 30(10): 3025 -3031 .
[6] 吴 亮,钟冬望,卢文波. 空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析[J]. , 2009, 30(10): 3109 -3114 .
[7] 周晓杰,介玉新,李广信1. 基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟[J]. , 2009, 30(10): 3154 -3158 .
[8] 定培中,周 密,张 伟. 混凝土浇筑施工对穿黄隧洞衬砌垫层渗透性影响试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3159 -3162 .
[9] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[10] 崔皓东,朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .