三轴压缩试验冻结试样横截面积变化研究

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1、第24卷第24期岩石力学与工程学报Vol.24No.242005年12月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringDec.，2005三轴压缩试验冻结试样横截面积变化研究张淑娟，赖远明，孙志忠，高志华(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点试验室，甘肃兰州730000)摘要：根据砂土和粉质粘土试样在－4℃和－6℃的轴对称三轴压缩原始试验资料，在数据整理过程中采取考虑和不考虑试样横截面积变化2种方式，讨论了剪切过程中试样横截面积变化与轴向应变和围压的关系；分析了横切面积变化对土的应力–应变曲线形式及抗压强度的影响。研究结果

2、表明：考虑试样横切面积变化是很重要的。关键词：土力学；横截面积；应力–应变曲线；抗压强度中图分类号：TU411文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)24–4509–05STUDYONCROSS-SECTIONAREACHANGEOFFROZENSPECIMENSFORTRIAXIALCOMPRESSIONTESTZHANGShu-juan，LAIYuan-ming，SUNZhi-zhong，GAOZhi-hua(StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering，ColdandAridRegionsEnvironmentala

3、ndEngineeringResearchInstitute，ChineseAcademyofSciences，Lanzhou730000，China)Abstract：Basedoninitialdataofaxial-symmetricallytriaxialcompressiontestofsiltyandsandyclayswithtemperaturesof－4℃and－6℃，respectively，twomethodsareadoptedwith/withoutconsideringthecross-sectionareachangeofspecimens.T

4、herelationshipsamongthecross-sectionareachangeofspecimens，axialstrainandconfiningpressurearediscussed.Accordingtotheresults，itisfoundthatthespecimensincreasenonlinearlywiththeaxialstrainincrease.However，itisalsoseenthatthecross-sectionareaincreaseswhentheconfiningpressureincreasestoabout3.

5、0MPabelowwhichtheareachangebasicallykeepsconstant；anditwasnotvariedwiththesoiltypeandtemperature.Moreover，thepatternsofstress-straincurvesandcompressivestrengthvalues，whentherevisedareaisconsidered，areobviouslydifferentfromthecorrespondingoneswithoutconsideringtherevisedarea.Keywords：soilm

6、echanics；cross-sectionarea；stress-straincurve；compressivestrength据冻土的蠕变试验资料提出了冻土的热应力–应变1引言关系，后又以大量的单轴压缩结果为基础将冻土的应力–应变性状分为9种类型，并给出了相应的应[2]冻土蠕变和强度性能是冻土力学最重要的内容力–应变方程；文[3]提出了冻土的粘弹塑性本构之一，也是寒区工程建设中地基和基础设计的基本模型；文[4]研究了冻土在扭转状态下的应力–应变依据。由于寒区工程建设的需要，我国在20世纪关系。尽管这些研究结果一直被后人所利用，但均60年代就开始了冻土强度的研究，近年来该

7、领域的未考虑冻土的体积变形，作为强流变性的冻土，其[5]发展更快。但大多数研究基于试验资料，如文[1]根体变是一个不可忽略的因素，于是文[6]又提出了收稿日期：2004–07–12；修回日期：2004–09–28基金项目：国家自然科学基金资助项目(40171019)；国家杰出青年基金资助项目(40225001)；中国科学院知识创新工程资助项目(KZCX1–SW–04)作者简介：张淑娟(1975–)，女，2000年毕业于长安大学水文地质与工程地质专业，现为博士研究生，主要从事寒区岩土工程与冻土力学方面的研究工作。E-