粉质黏土重塑试样在小应变条件下变形特征的试验

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1、第26卷第3期岩矿测试Vol.26,No.32007年6月ROCKANDMINERALANALYSISJune,2007文章编号:0254-5357(2007)03-0248-03粉质黏土重塑试样在小应变条件下变形特征的试验112张培森,郭进军,陈绍杰(1.河海大学岩土工程研究所,江苏南京210098;2.山东科技大学资源与环境工程学院,山东青岛266510)摘要:采用具有高精密局部位移传感器的三轴测试系统,对粉质黏土重塑试样在小应变条件下应力应变关系和剪切模量的变化规律及其影响因素进行了试验,结果表明:即使在极小应变条件下(0.0008%≤

2、εs

3、≤0.0021%),应力

4、应变关系也一直保持高度非线性;在小应变条件下粉质黏土具有很高的剪切模量,且在一个很小的应变范围内迅速衰减,最后趋于一定值;剪切模量与应力状态、应力历史以及当前的加卸载方向有关,当应力方向与历史应力方向一致时,其衰减速率较快。关键词:小应变;剪切模量;衰减速率中图分类号:TU41文献标识码:BExperimentonDistortionCharacteristicsofRemoldedSiltyClayunderSmallStrainCondition112ZHANGPei2sen,GUOJin2jun,CHENShao2jie(1.GeotechnicalResearchI

5、nstituteofHohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.CollegeofResourceandEnvironment,ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266510,China)Abstract:Usingtriaxialtestsystemwithhigh2precisionlocaldeformationtransducer,atrialwasmadeonstress2strainrelation,vari2ationofshearstiffnessandtheinf

6、luencingfactorsofsiltyclayundersmallstraincondition.Someconclusionsweredrawnfromthetrial.Firstly,stress2strainrelationshipalwaysshowsthehighnon2linearityevenunderminimalstrain(0.0008%≤

7、εs

8、≤0.0021%).Secondly,siltyclayhasveryhighshearmodulusundersmallstrain,rapidattenuationinasmallstrainrang

9、eandthentoaconstantvalue.Finally,shearmodulusisofrelatingtostressstate,stresshistoryandcurrentloadingorunloadingdirections.Whencurrentstressdirectionisthesametohistorystress,thestressattenuatesrapidly.Keywords:smallstrain;shearmodulus;attenuationvelocity大量的工程现场实测表明,实际工程(如地铁、基坑开挖、地基变形等)周围岩土

10、体应变都很小,主要集中在[1-4]0.01%~0.3%,具体应变界限如图1所示。研究表[2-4]明,土体在小应变条件下,具有高度非线性以及很高的初始剪切模量,而传统的线弹性应力应变关系难以描述此现象,并且土体在小应变条件下的剪切模量对处理土与结[5]构之间的问题非常重要,因此,国内外学者逐步开展了小[6]应变条件下土体特性的研究。如Abbiss利用剪切波和瑞[7]利波折射技术对土体剪切模量进行了研究;Powell等比较了现场实测与自钻式旁压仪试验所得结果的差别;蔡正银和李相崧利用注能虚拟质量(EIVM)共振柱系统对干砂[8]的小应变特性进行了试验研究。然而,这类研究成果多[

11、1]集中于国外,国内则较为鲜见。本文利用具有高精密局部图1土体结构的应变界限[1]位移传感器的三轴试验系统,对粉质黏土在小应变条件下Fig.1Approximatestrainlimitsforsoilstructure应力应变关系和剪切模量的变化规律及其影响因素进行了试验研究。收稿日期:2006209212;修订日期:2007201204基金项目:矿山灾害预防控制教育部重点实验室开放课题资助项目(MDPC0607)作者简介:张培森(1977-),男,山东曹县人,博士生,主要从事岩土工程、地下空间开发与利用及数值计

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