岩土力学 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (S1): 324-336.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1904
丁旭升1, 2,张凌凯1, 2,樊培培1, 2
DING Xu-sheng1, 2, ZHANG Ling-kai1, 2, FAN Pei-pei1, 2
摘要: 新疆某地的输水明渠工程途经大面积湿陷性黄土区域,在间歇供水的运行工况及季节性温差变化的共同作用下,经常发生渠坡滑动破坏现象。为深入研究渠坡变形破坏机制,通过开展干湿冻融循环条件下黄土的三轴试验和扫描电镜试验,研究其变形规律及微观机制,最后基于黄土的变形规律对邓肯−张模型进行改进。三轴试验结果表明:随着干湿冻融循环次数的增加,黄土的应力−应变曲线下降,体变曲线上升,且变化幅度越来越小,当循环次数大于5次后,应力−应变曲线和体变曲线基本不变,黏聚力和内摩擦角均呈现出指数函数衰减的变化趋势,其中黏聚力受干湿冻融循环作用的影响较大。电镜扫描试验结果表明:通过扫描电镜进行微观分析,在干湿冻融循环作用下,大的颗粒和团聚体被分裂,颗粒间的胶结物质减少,面接触增加,大孔隙面积占比减少,小孔隙和中孔隙面积占比、三维孔隙率和孔隙圆形程度增加,分形维数下降;三维孔隙率和分形维数与黏聚力呈显著相关,大孔隙面积占比与内摩擦角呈显著相关。由于邓肯−张模型不能合理反映土体的软化现象,采用二次函数对邓肯−张模型进行修改,并通过修改公式对泊松比进行拟合,以此提出改进邓肯−张模型,改进后的模型对不同循环次数下黄土三轴试验结果拟合效果较好。随着循环次数的增加,应力−应变模型参数k 和q 呈指数函数下降的趋势,应力−应变模型参数o呈指数函数上升的趋势,体变模型参数j、l 呈指数函数上升的趋势,体变模型参数t 呈指数函数下降的趋势。
中图分类号: TU444| [1] | 董林, 陈强, 夏坤, 李彦苍, 李燕, 王晓磊. 细粒土黏性对液化与循环软化特性影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 228-237. |
| [2] | 黄德昕, 温韬, 陈宁生, . 考虑能量演化的岩石残余强度确定方法[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2825-2836. |
| [3] | 徐卫卫, 谢遵党, 傅中志, 米占宽, . 粗粒土真三轴试验南水模型研究及工程应用[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2559-2572. |
| [4] | 胡丰慧, 方祥位, 申春妮, 王春艳, 邵生俊, . 真三轴条件下珊瑚砂颗粒破碎、强度和剪胀性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2147-2159. |
| [5] | 陈嘉瑞, 樊宝云, 叶剑红, 张春顺, . 钙质砂颗粒破碎特性及破碎演化模型三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2095-2105. |
| [6] | 张涛艺, 王家全, 林志南, 唐毅, . 细粒含量对砾性土路基劣化及静力剪切特性影响[J]. 岩土力学, 2025, 46(4): 1141-1152. |
| [7] | 王梦洁, 张莎莎, 杨晓华, 张超, 晏长根, . 循环荷载作用下漫灌区粉质黏土的动力特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(4): 1215-1227. |
| [8] | 王滢, 刘嘉怡, 高盟, 孔祥霄, . 地震作用下深海含气能源土动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 457-466. |
| [9] | 王泽驰, 邵帅, 邵生俊, 吴昊, 张彬, 张少英. 真三轴力-水路径下原状黄土增湿变形特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3451-3461. |
| [10] | 蒋剑青, 罗敏华, 胡诗红, 柳志灏, . 断续节理产状对砂岩破坏特征影响的真三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3077-3092. |
| [11] | 屈俊童, 王文彬, 屈林河, . 基于二元介质简化模型的滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 233-243. |
| [12] | 李宗恩, 刘星炎, 郑青松, 胡琪, 潘乾通, . 连通率对不同倾角结构面岩样力学特性影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 244-256. |
| [13] | 高荡, 彭俊, 王航龙, 王林飞, 彭坤, . 含层理砂岩真三轴条件下力学特性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 349-358. |
| [14] | 杨家强, 朱玉龙, 奚邦禄, 张振华, . 不同含水率下脏污道砟累积塑性变形预测[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 715-722. |
| [15] | 肖思奇, 黄科锋, 周红波, . 基于动三轴试验的软黏土软化系数的分析与预测[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 133-146. |
|
||