基于基于gds的原状黄土性状试验研究

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1、长安大学硕士学位论文基于GDS的原状黄土性状试验研究姓名：齐明山申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：谢永利;刘保健20030601摘要本文以开发GDS三轴试验系统为背景，在广泛总结前人有关黄土强度、变形特征研究成果的基础上，针对甘肃陇西原状Q3黄土进行了非饱和原状黄土三轴剪切试验和瞄固结试验。在三轴剪切试验中利用轴平移技术分别量测土样孔隙气压力和孔隙水压力，得到土样基质吸力。尝试从非饱和土力学角度研究原状黄土的强度特性，分析了原状黄土的应力应变特性、体变特性以及强度与含水量之间的关系。磁固结试验中，控制侧压力线性增长

2、至指定值后稳定。分别研究了侧压力变化阶段和稳定阶段轴向应力、静止侧压力系数以及变形的变化规律。建立了静止侧压力系数与侧压力之间的关系模型，静止侧压力系数与应变之间的关系模型，变形与轴向应力之间的关系模型，变形与时间之间的关系模型。关键词：非饱和原状黄土基质吸力三轴剪切试验岛固结试验侧压力系数AbstractMuchhasbeendoneonthestudyoftheshearstrengthanddeformationcharactersofloess．Onthebasisoftheanalysisofliterature

3、saboutloess，triaxialsheartestsandK-zeroconsolidationtestsarecarriedoutonunsaturatedandundisturbedloess(Q3)whichcomesfromLongxiareainGansuprovince．AlltestsaredoneinGDStriaxialtestingsystem．Intriaxialsheartests，poreairpressureandporewaterpressurearemeasuredseparatel

4、yandmatricsuctioniscalculated．ThispapertriestomakeUSeofunsaturatedsoilmechanicstostudytheshearstrengthcharactersofundisturbedloess．S仃ess—strainrelationship，therelationshipbetweenvolumetricstrainandwatercontent，therelationshipbetweenshearstrengthandwatercontentarea

5、nalyzedinthispaper,InK-zeroconsolidationtests，lateralpressureisincreasedlinearly．Whenitisuptothescheduledvalue，lateralpressureiskeptunchanged．Thevariationofaxialstress，deformationandcoefficientoflateralpressureisexpoundedinthispaper．Keywords：unsaturatedmatricsucti

6、onK-zeroconsolidationtestundisturbedloesstraxialsheartestcoefficientoflateralpressure第一章绪论黄土和黄土状土在世界上分布较广，覆盖着全球大陆面积的9．3％。我国黄土和黄土状土的分布面积约为64万平方公里，占国土面积的6．3％，是世界上分布最广泛的地区，主要分布在西北，其次为华北平原及东北的南部地区。我国西北地区黄土地层最厚，最完整，分布连续，其特性较典型。1．1黄土力学研究进展对黄土工程性质的研究，前苏联、东欧国家和美国起步早，但多偏重于

7、黄土湿陷特性、水土流失规律的研究，对黄土其它工程性质的研究成果较少。我国黄土工程性质的系统研究开始于建国初期，为了适应大规模经济建设的需要，我国学者对兰卅I、西安、太原、洛阳等地区的黄土开展了从室内到现场的大量试验研究工作，取得了一大批令人瞩目的可贵成果，为黄土力学国际水平的创新做出了应有的贡献。现将多年来黄土力学性质研究成果做一归纳简述。1．黄土的湿陷变形理论黄土在天然状态下常处于欠压密状态，在一定的压力作用下弹性交形很小，主要为压密变形，而压密变形又表现为两种形式，即压缩变形和湿陷变形。黄土的湿陷变形具有突变性、非连续

8、性和不可逆性，对工程产生的危害严重，所以一直是个研究热点。关于黄土的湿陷机理，有多种见解，主要有两大类：一是加固凝聚力降低或消失的假说，认为在水膜的契入作用下和胶结构的溶解作用下，加固凝聚力丧失，结构破坏；二是粘土颗粒膨胀和土粒间抗剪强度突然降低的假说，认为粘土颗粒表面吸附水的增多导致粘土发生膨胀，必然