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黄土的完全软化强度研究

强菲  
【摘要】:对于黄土滑坡及大变形边坡,其稳定性分析所需的残余强度参数可通过饱和原状黄土的完全软化强度参数来间接获取。本文总结了国内外学者关于完全软化强度研究成果,以山西、河南、陕西等地的黄土为研究对象,用直接固结法和预压固结法制备饱和重塑试样,用不同的试验方法进行室内剪切试验,获得了一系列强度参数值,为滑坡稳定性分析提供了一定的参考。论文主要内容如下: (1)完全软化强度是饱和重塑黄土的应力-应变曲线上最高点对应的抗剪强度;完全软化强度可由饱和重塑黄土的剪切试验获得;用饱和重塑土的峰值强度参数可间接获取滑带土的残余强度参数以进行滑坡稳定性分析,解决了由于滑带土难以分辨和钻孔、探坑、浅井等勘探手段取样困难而带来的强度参数获取困难的问题。 (2)对制样方法进行了对比研究,通过反复试验表明,预压固结法制备的饱和重塑试样效果优于直接固结法,该法制的样密实度均匀、饱和效果好,试验结果稳定,满足各种条件下试验要求。 (3)通过试验结果分析得出,黄土的完全软化强度与试验固结应力或围压有关,而与预压固结应力的关系不大,即与试样的密度无关;粘粒含量影响完全软化强度与残余强度的差值,粘粒含量越大,差值越大;试验区的黄土粘粒含量普遍较低,经过较大的剪切位移也不会产生明显的定向排列,饱和重塑黄土的峰值强度与残余强度较为接近,残余内摩擦角可在完全软化内摩擦角基础上降低1~3°。 (4)试验方法和试验条件对完全软化强度的影响较小,排水反复剪切试验与三轴压缩试验结果相接近;不同的剪切速率、剪切方法及试样制备方法对完全软化内摩擦角的影响范围约为0~3° (5)饱和原状土的结构强度与其粘粒含量和固结应力有关。饱和原状黄土在低固结应力下的结构强度较小,且随着固结应力的增加而增大,变化幅度也在增大;饱和原状古土壤的结构强度随着固结应力的增大而减小,变化幅度也在减小。


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