q_3黄土变形与强度特性的加载速率效应研究

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1、分类号:P64210710-2013226053专业硕士学位论文Q3黄土变形与强度特性的加载速率效应研究魏宝华导师姓名职称邓亚虹副教授专业学位类别申请学位级别硕士地质工程及领域名称论文提交日期2015年6月1日论文答辩日期2015年6月15日学位授予单位长安大学StudyontheloadingrateeffectondeformationandstrengthcharacteristicsofQ3loessADissertationsubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:BaohuaWeiSuperviso

2、r:Ass.Prof.YahongDengChang'anUniversity,Xi'an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本

3、人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要黄土是广泛分布于我国北方干旱半干旱地区的一种第四纪沉积物，由于其特殊的形成环境与过程，它具有明显的结构性，是一种典型的结构性土。随着国家西部大开发战略的实施，黄土地区基础工程建设数量与规模不断增大，因而黄土的各种工程性质也愈发受到人们的重视。这其中黄土的加载速率效应对工程实际具有重要意义，但是以往对加载速率效应的研究多集中于砂土，少量有关黄土加载速率效应的研究也是在研究黄土结构性时将加载

4、速率作为一个因素分析，因而黄土的加载速率效应研究还存在很大空间，对其进一步研究是很有必要的。鉴于此，本文以西安大雁塔附近某场地Q3黄土为研究对象，对不同状态土样进行了不同加载速率下的三轴CU试验，开展了黄土加载速率效应的研究。首先，对原状土样进行三轴试验，做出应力-应变曲线并得到相应的抗剪强度，对不同围压下的抗剪强度依据摩尔-库伦原理进行应力平面拟合以求得土样的抗剪强度参数，通过分析得到了加载速率对原状样应力-应变曲线、抗剪强度以及抗剪强度参数的影响规律。其次，对重塑试样进行与原状试样相对应的三轴试验，并根据同样的方法得到应力-应变曲线、抗剪强度

5、和抗剪强度参数，由此进一步得到加载速率对重塑试样的应力-应变曲线、抗剪强度以及抗剪强度参数的影响，并与加载速率对原状样的影响进行了比较。最后，通过对原状样与重塑样的应力-应变曲线进行减法处理，得到了土样的结构强度发挥曲线，并根据实际情况定义了土样的结构强度，分析了加载速率对强度发挥曲线形状和结构强度的影响。通过以上研究，得到以下主要成果：（1）加载速率对原状土样的应力-应变特征有明显影响，高加载速率、低围压、低含水率可以导致应变软化现象的产生，重塑土未见有应变软化现象的出现。（2）加载速率对剪切强度的影响存在一临界加载速率，加载速率小于此值时抗剪

6、强度随着加载速率的增大而增大，超过此值时抗剪强度又有一定的降低。无论原状土还是重塑土都有此特性。（3）加载速率对抗剪强度参数c和φ的影响规律不尽相同：粘聚力c随着加载速率的变化存在同一临界加载速率，小于此值时c增大而超过此值时又有一定降低；内摩擦角φ则随着加载速率的增大而减小。无论原状土还是重塑土均表现出以上特性，但加载I速率对重塑土的影响程度明显小于原状土。（4）黄土的结构强度发挥曲线特性很大程度上与原状土的应力-应变曲线保持一致，加载速率对结构强度的影响亦存在同一临界加载速率，结构强度随着加载速率的增大也表现出先增大后降低的规律。关键词：加载

7、速率效应，原状黄土，重塑黄土，结构强度IIAbstractLoessisakindoftheQuaternarysediments,widelydistributedinaridandsemi-aridregionsofnorthern.Duetoitsspecialformationofenvironmentandprocess,itisatypicalstructuralsoil,withobviousstructure.Withtheimplementationofthecountry'swesterndevelopmentstrategy

8、,thequantityandscaleoffoundationengineeringconstructionisincreasingi