軟黏土屈服特性及各向異性屈服面方程研究.pdf

1、天然軟黏土在靜、動力荷載作用下的變形特性以及本構(gòu)模型研究一直是土力學研究的主要問題之一。在所有天然軟黏土變形特性的影響因素中，結(jié)構(gòu)性和各向異性是其中最為重要的兩個方面。此外，在基坑開挖、交通荷載及波浪荷載等復雜應力路徑下，土載荷多軸施加且伴隨著主應力方向的旋轉(zhuǎn)，目前對這方面的試驗研究及理論研究成果較少，急待豐富與完善。有鑒于此，本文在前人工作基礎上，從試驗研究、規(guī)律分析、數(shù)學建模三個方面，研究了杭州原狀軟黏土的結(jié)構(gòu)屈服特性、各向異性以及

2、主應力軸旋轉(zhuǎn)情況下的變形和強度特性，提出了能夠考慮主應力方向變化的結(jié)構(gòu)性黏土的三維各向異性邊界面方程。
　　本文主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性研究成果如下:
　　1.對原狀結(jié)構(gòu)性軟黏土的屈服特性進行了系統(tǒng)的試驗研究，分析探討了結(jié)構(gòu)性及各向異性對軟黏土變形和強度特性的影響。開展了杭州原狀軟黏土的一維壓縮試驗、等壓固結(jié)三軸不排水剪切試驗以及一系列K0固結(jié)三軸排水應力路徑試驗，試驗研究表明杭州原狀軟黏土具有明顯的結(jié)構(gòu)屈服特性和各向異性，初始

3、狀態(tài)邊界面在p'-q平面上呈并非以K0線為對稱軸的傾斜橢圓形狀。
　　2.對原生各向異性明顯的原狀軟黏土和基本消除了原生各向異性的重塑黏土，利用空心圓柱扭剪儀進行了兩種不同b值下主應力軸偏轉(zhuǎn)角不同的不排水定軸剪切試驗。試驗結(jié)果表明原狀黏土的內(nèi)摩擦角以及歸一化強度都隨著主應力方向的變化先減小后增加，而重塑黏土變化不明顯，說明初始主應力方向變化引起的次生各向異性對軟黏土強度影響較小。此外，原生各向異性對土體的應力應變開展有較大影響，對