考虑应力路径的土体微观孔隙及宏观变形特征试验研究

摘要：

为了明确工程建设中岩土体遭受复杂应力路径从而呈现出不同变形破坏模式的机制,以银西高铁早胜三号隧道典型古土壤围岩为研究对象,利用多应力路径三轴仪对试验土样进行不同应力路径的三轴剪切试验,同时通过低场扫描核磁共振得到试验土体的孔径分布特征.宏细观结合,明确不同应力路径条件下土体变形破坏机制.试验结果表明:轴向加载及侧向卸载两种应力路径条件下,土体应力-应变曲线均表现为应变硬化型.初始围压直接影响土体应力-应变曲线的变化趋势.根据归一化曲线,2种应力路径条件下土体应力-应变关系均符合双曲线模型;同时,土体的p-q(平均剪应力-广义剪应力)曲线均呈现出良好的线性关系,相同应力路径下,曲线变化趋势一致,空间位置表现出两两平行的关系.而初始固结围压直接决定了p-q曲线的位置.从土体剪切强度来看,初始围压对提高土体强度起到了重要作用.当轴向加载时,土体黏聚力、内摩擦角均大于相同条件侧向卸载时的量值,尤其在黏聚力方面表现的更为明显;最后,土体初始围压与变形呈现出良好的相关关系.初始围压越小,相同偏应力条件下,土体产生得变形越大.T2谱峰值强度较大,驰豫时间范围较大.同时,试验土样中小孔隙含量较少,而大孔径含量较多.相同初始围压条件时,土体经历侧向卸载时,T2谱峰值较大、驰豫时间较长,即土体中大孔隙含量较多.相同偏应力条件下,变形更大.另外,试样虽然达到相同轴向应变条件,但不同应力路径、不同初始围压会使得土体蕴含着不同的孔隙信息.

关键词：土力学、应力路径、核磁共振、T2谱、孔径分布含量

所属期刊栏目：38

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;中国铁路总公司科技研究开发计划

在线出版日期：2019-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2311-2320