›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (4): 1061-1066.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

粗粒土卸载-再加载力学特性试验研究

褚福永1, 2,朱俊高1, 2,贾 华3,安淑红1, 2, 4   

  1. 1. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;2. 河海大学 岩土工程研究所,南京 210098; 3. 南通中房建筑设计研究院有限公司,江苏 南通 226000;4. 山东农业大学 水利土木工程学院,山东 泰安 271018
  • 收稿日期:2010-09-30 出版日期:2012-04-13 发布日期:2012-04-26
  • 通讯作者: 朱俊高,男,1964年生,教授,主要从事土体本构关系、土石坝工程方面的研究工作。E-mail: zhujungao@hhu.edu.cn E-mail:cfy1976@hhu.edu.cn
  • 作者简介:禇福永,男,1976年生,博士研究生,主要从事堆石等粗粒土工程特性及本构关系方面的研究工作。
  • 基金资助:

    水利部公益性行业科研专项“高心墙堆石坝安全性评价技术研究”(No. 200801133);国家自然科学基金(No. 50809023);国家杰出青年科学基金(No. 50825901)。

Experimental study of mechanical behaviour of coarse-grained soil in unloading and reloading

CHU Fu-yong1, 2,ZHU Jun-gao1, 2,JIA Hua3,AN Shu-hong1, 2, 4   

  1. 1. Key Laboratory of Geomechanics and Embankment Engineering of Ministry of Education, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China; 3. Nantong Zhong Fang Architectural Design & Research Institute Co. Ltd., Nantong, Jiangsu 226000, China; 4. College of Water Conservancy and Civil Engineering, Shandong Agricultural University, Taian, Shangdong 271018, China
  • Received:2010-09-30 Online:2012-04-13 Published:2012-04-26

摘要: 进行了3种不同粗粒土的常规三轴加载-卸载-再加载的剪切试验,对粗粒土的卸载-再加载的力学特性进行了分析。结果表明:粗粒土存在卸载体缩现象,且随着应力水平的增加,卸载体缩量增加;随着围压的增加,卸载体缩量减小。根据试验数据总结了卸载体缩量与应力水平、围压之间关系式。回弹模量随应力水平的增加呈驼峰型曲线,即应力水平在0.7左右时最大,小于或大于0.7时的弹性模量均较小。平均回弹模量与单调加载时的初始弹性模量的比值随围压呈幂函数降低,母岩硬度大的土料,该比值较大,相反,母岩较软的土料,该比值较小。由单调加载得出的邓肯模型参数k、n和卸载回弹确定的kur、nur的大致关系为kur=(2.64~4.60) 、nur =(0.540~0.885) n。

关键词: 粗粒土, 三轴试验, 卸载体缩, 回弹模量

Abstract: The test results of three different coarse-grained soils are obtained with conventional triaxial cyclic loading test. Based on these results, some useful conclusions are drawn from the discussion and analysis of the phenomenon of volume-contraction in unloading of coarse-grained soils: The phenomenon of the volume-contraction in unloading of coarse-grained soil is more obvious with the increasing of stress level and with the decreasing of confining pressure. According to the test data, a relationship formula among volume contraction in unloading and stress level and confining pressure is obtained. Rebound modulus presents the curve of hump shape with the increasing of stress level and the maximum is obtained when stress level is 0.7. The ratio of average rebound modulus and initial elastic modulus with monotonic loading present decrease of a power function, this ratio of soil material whose mother rock is high hardness is larger and the ratio of soil material whose mother rock is soft is smaller. The general relationship between kur and nur which is obtained from rebound in unloading and k and n which is obtained from monotonic loading is that kur is approximately from 2.46 times to 4.60 times of k and nur is approximately from 0.540 times to 0.885 times of n respectively.

Key words: coarse-grained soil, triaxial tests, volume-contraction in unloading, rebound modulus

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[1] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[2] 梁珂, 何杨, 陈国兴, . 南沙珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 23-31.
[3] 周家作, 韦昌富, 魏厚振, 杨周洁, 李力昕, 李彦龙, 丁根荣, . 多功能水合物沉积物三轴试验系统的研制与应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 342-352.
[4] 高运昌, 高盟, 尹诗, . 聚氨酯固化海砂的静力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 231-236.
[5] 孔亮, 刘文卓, 袁庆盟, 董彤, . 常剪应力路径下含气砂土的三轴试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3319-3326.
[6] 陈宇龙, 内村太郎, . 基于弹性波波速的降雨型滑坡预警系统[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3373-3386.
[7] 陈永青, 文畅平, 方炫强, . 生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3515-3523.
[8] 丁艳辉, 张丙印, 钱晓翔, 殷 殷, 孙 逊. 堆石料湿化变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2975-2981.
[9] 孔宪京, 宁凡伟, 刘京茂, 邹德高, 周晨光, . 应力路径和干湿状态对堆石料颗粒破碎的影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2059-2065.
[10] 宫凤强, 伍武星, 李天斌, 司雪峰, . 深部硬岩矩形隧洞围岩板裂破坏的试验模拟研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2085-2098.
[11] 李建朋, 高岭, 母焕胜. 高应力卸荷条件下砂岩扩容特征及其剪胀角函数[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2119-2126.
[12] 赵丁凤, 梁 珂, 陈国兴, 熊 浩, 周正龙, . 剪切-体积应变耦合的孔压增量模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1832-1840.
[13] 梁 珂, 陈国兴, 何 杨, 刘景儒, . 基于相关函数理论的动模量和阻尼比计算新方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1368-1376.
[14] 罗丹旎, 苏国韶, 何保煜, . 不同饱水度花岗岩的真三轴岩爆试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1331-1340.
[15] 谌文武, 刘 伟, 王 娟, 孙冠平, 吴玮江, . 黄土饱和度与B值关系试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 834-842.
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[1] 杨自友,顾金才,杨本水,陈安敏,徐景茂. 锚杆对围岩的加固效果和动载响应的数值分析[J]. , 2009, 30(9): 2805 -2809 .
[2] 王新志,汪 稔,孟庆山,刘晓鹏. 钙质砂室内载荷试验研究[J]. , 2009, 30(1): 147 -151 .
[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] 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 .
[5] 巩思园,窦林名,何 江,贺 虎,陆菜平,牟宗龙. 深部冲击倾向煤岩循环加卸载的纵波波速与应力关系试验研究[J]. , 2012, 33(1): 41 -47 .
[6] 张乐文 ,张德永 ,邱道宏. 径向基函数神经网络在地应力场反演中的应用[J]. , 2012, 33(3): 799 -804 .
[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 .