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黄土的结构强度及其与结构屈服压力的关系

陈立  
【摘要】: 黄土是我国北方广泛分布的一种特殊土,如何确定黄土的先期固结压力,探求黄土先期固结压力的分布规律,分析其同结构强度的关系既是对土力学发展的一种探知,又能对工程实践起到一定的指导作用,是十分有意义的。 论文以非饱和黄土为研究对象,以高压固结、直剪试验为手段,对非饱和黄土的结构强度及其与结构屈服压力的关系进行了研究,取得的主要成果如下: (1)黄土的结构屈服压力与含水率之间存在良好的幂函数关系,随着含水率的增加,其结构屈服压力逐渐减小。测定结构屈服压力的各种方法中,Casagrande法、Joes et al法、Burmister法测定的结构屈服压力较为接近;Lebert and Horn法测定的值最小。 (2)当含水率较低时,原状黄土在低压力时破坏的残余强度远小于其高压力时;重塑黄土破坏后的残余强度基本上随压力的增大而增大,变化较为均匀。部分重塑土样的残余强度略高于同含水率同干密度下原状土样的残余强度。 (3)黄土的结构强度与含水率亦呈良好的幂函数关系,与其粘聚力呈较好的线性关系。当干密度较小、粘粒含量较少时,随着含水率的减小,土样的粘聚力增量大于其结构强度的增量;反之,土样的粘聚力增量小于其结构强度的增量。 (4)随着含水率的降低,结构屈服压力的增量要大于结构强度的增量;结构强度增量同结构屈服压力增量呈线性相关关系;在施加正应力和水平剪应力的共同作用下,黄土的结构在正应力还没有达到结构屈服压力时就开始出现破坏。 (5)同一深度黄土的OCR随着含水率的增加而减小,呈较好的幂函数关系,而并非一般土力学概念上的定值。 (6)定义S为黄土的非水稳性结构强度系数,S反映了黄土处于一定含水率下的非水稳性结构强度的大小。


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