岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (S1): 197-205.doi: 10.16285/j.rsm.2022.1350

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

湛江组结构性黏土触变性正交试验及其触变强度预测模型

赵盛1,霍玉龙2,汤斌3   

  1. 1. 山东大学 齐鲁交通学院,山东 济南 250000;2. 中国地震局地震研究所,湖北 武汉 430000; 3. 桂林理工大学 广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林 541004
  • 收稿日期:2022-06-14 接受日期:2022-10-28 出版日期:2023-11-16 发布日期:2023-11-17
  • 通讯作者: 汤斌,男,1970年生,博士,教授,主要从事地基基础方面的科研与教学工作。E-mail:tangbinruocheng@163.com E-mail:zhaosn1114@163.com
  • 作者简介:赵盛男,女,1994年生,硕士,助理研究员,主要从事地基基础方面的工作。
  • 基金资助:
    广西自然科学基金(No.2020GXNSFAA297199);国家自然科学基金(No.41867035)

Thixotropic experiment and thixotropic strength prediction model of structural clay in Zhanjiang Formation

ZHAO Sheng-nan1,  HUO Yu-long2,  TANG Bin3   

  1. 1. Qilu Traffic College, Shandong University, Jinan, Shandong 250000, China; 2. Institute of Seismology, China Earthquake Administration, Wuhan, Hubei 430000, China; 3. Guangxi Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics and Engineering,Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541004, China
  • Received:2022-06-14 Accepted:2022-10-28 Online:2023-11-16 Published:2023-11-17
  • Supported by:
    This work was supported by the Natural Science Foundation of Guangxi (2020GXNSFAA297199) and the National Natural Science Foundation of China (41867035).

摘要: 触变性是分散体系流变学研究的一个热点,黏土的触变性是指黏土受扰动后强度降低,静置之后强度逐渐恢复的现象。为研究黏土的黏粒含量、含水率、孔隙比及灵敏度对黏土触变性的影响程度及规律,选取强、中、弱3种灵敏度的湛江组结构性黏土为研究对象,设计正交试验方案,开展不同养护时间的无侧限抗压强度试验。结果表明:触变强度随黏粒含量、含水率、孔隙比的增大而减小,存在幂函数关系,随灵敏度的增大而增大,存在对数关系,R2均大于0.95,具有良好的相关性;触变强度比率随黏粒含量、含水率、灵敏度的增大而增大,随孔隙比的增大而减小;对灵敏度相同的试样,影响因素对触变性作用强度为孔隙比>含水率>黏粒含量;采用最小二乘法开展多元回归拟合,建立了各因素与触变强度的多元回归预测模型。

关键词: 湛江组结构性黏土, 触变性, 正交试验, 多元回归模型

Abstract: Thixotropy is a research hotspot in the rheology of dispersion systems. Clay thixotropy is an extraordinary phenomenon of clay, which shows that the strength of clay decreases after being disturbed, and the strength recovers gradually after standing. To discuss the influences of clay content, water content, void ratio, and sensitivity on the thixotropy of clay, we designed orthogonal test on Zhanjiang Formation structural clay with strong, medium, and weak sensitivities to implement unconfined compressive strength tests with different curing ages. The experimental results show that: in terms of the thixotropic strength of clay, there are power function relationships between clay content, moisture content, void ratio, and thixotropic strength of clay, and it decreases as the values of these three parameters increase. There is a logarithmic relationship between sensitivity and the thixotropic strength of clay, and it increases with the increase of sensitivity. For the above four parameters, R2 is greater than 0.95, which has a good correlation. In terms of the thixotropic strength ratio of clay, it increases with increasing the clay content, water content, and sensitivity, and decreases as the void ratio increases. In addition, for samples with the same sensitivity, the void ratio has the greatest impact on thixotropy, followed by water content, and finally clay particle content. Finally, we used the least squares method to perform multiple regression fitting and developed a multiple regression prediction model for the relationship between the factors and the intensity of thixotropy.

Key words: Zhanjiang Formation structural clays, thixotropy, orthogonal test, multiple regression

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[1] 张涛麟, 耿汉生, 许宏发, 莫家权, 林一帆, 马林建. 钙质砂注浆加固材料制备及固结体性能试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 327-336.
[2] 王晓军, 郭鹏, 黄惟盛, 陈智宏, 陈青林, 赵奎, . 多因素组合影响下向进路充填顶板稳定性计算[J]. 岩土力学, 2022, 43(12): 3453-3462.
[3] 宋宇, 刘保国, 刘浩, 孙景来, 于明圆, 任大瑞, . 基于变形与脆性特性的类岩石材料 配比正交试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2675-2684.
[4] 付宏渊, 刘 杰, 曾 铃, 卞汉兵, 史振宁, . 考虑荷载与浸水条件的预崩解炭质泥岩 变形与强度试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1273-1280.
[5] 任 松,李振元,邓高岭,刘 伟,蒲文明,. 多因素作用下石膏岩软化特性[J]. , 2018, 39(3): 789-796.
[6] 刘金辉,李文枭,刘宇森,刘保国,. 多孔含水岩层的相似材料配比研究[J]. , 2018, 39(2): 657-664.
[7] 王 鹏,舒 才,施 峰,胡国忠,王宏图,. 不同砂胶比、密度和含水性相似材料力学性质正交试验研究[J]. , 2017, 38(S2): 229-235.
[8] 姜德义 ,张军伟 ,陈 结 ,任 松 ,杨春和 , . 卤水浸泡环境下盐岩剪切特性影响因素分析[J]. , 2015, 36(2): 333-339.
[9] 王青志 ,刘建坤 ,田亚护 ,房建宏 ,朱鑫鑫,. 寒区级配碎石冻胀正交试验研究[J]. , 2015, 36(10): 2825-2830.
[10] 刘晓敏 ,盛 谦 ,陈 健 ,柯文汇 ,杨继华,. 大型地下洞室群地震模拟振动台试验研究(Ⅰ):岩体相似材料配比试验[J]. , 2015, 36(1): 83-88.
[11] 王立峰. 盾构施工对桩基的影响及桩基近邻度划分[J]. , 2014, 35(S2): 319-324.
[12] 宋卫东 ,曹 帅 ,付建新 ,江国建 ,吴 锋,. 矿柱稳定性影响因素敏感性分析及其应用研究[J]. , 2014, 35(S1): 271-277.
[13] 王志伟 ,乔春生 ,宋超业,. 上软下硬岩质地层浅埋大跨隧道松动压力计算[J]. , 2014, 35(8): 2342-2352.
[14] 贾 超,张 凯,张强勇,徐 坤. 基于正交试验设计的层状盐岩地下储库群多因素优化研究[J]. , 2014, 35(6): 1718-1726.
[15] 王文孟,郭少春,崔自治. 可溶盐对黄土触变性的作用效应研究[J]. , 2014, 35(12): 3385-3388.
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[1] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[2] 张宜虎,周火明,邬爱清. 结构面网络模拟结果后处理研究[J]. , 2009, 30(9): 2855 -2861 .
[3] 杨 光,孙 逊,于玉贞,张丙印. 不同应力路径下粗粒料力学特性试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1118 -1122 .
[4] 闻世强,陈育民,丁选明,左威龙. 路堤下浆固碎石桩复合地基现场试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1559 -1563 .
[5] 张常光,张庆贺,赵均海. 非饱和土抗剪强度及土压力统一解[J]. , 2010, 31(6): 1871 -1876 .
[6] 杨天鸿,陈仕阔,朱万成,刘洪磊,霍中刚,姜文忠. 煤层瓦斯卸压抽放动态过程的气-固耦合模型研究[J]. , 2010, 31(7): 2247 -2252 .
[7] 胡秀宏,伍法权. 岩体结构面间距的双参数负指数分布研究[J]. , 2009, 30(8): 2353 -2358 .
[8] 李卫超,熊巨华,杨 敏. 分层土中水泥土围护结构抗倾覆验算方法的改进[J]. , 2011, 32(8): 2435 -2440 .
[9] 张桂民 ,李银平 ,施锡林 ,杨春和 ,王李娟. 一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 284 -289 .
[10] 胡 存,刘海笑,黄 维. 考虑循环载荷下饱和黏土软化的损伤边界面模型研究[J]. , 2012, 33(2): 459 -466 .