砂土平面應(yīng)變試驗(yàn)研究.pdf

1、很多的工程事故，如路堤塌陷、基坑坍塌、地基失穩(wěn)都是平面應(yīng)變問題，失穩(wěn)破壞多是局部化剪切破壞，都存在剪切帶現(xiàn)象，但是對平面應(yīng)變條件下的剪切帶研究資料還比較少，為了加深對平面應(yīng)變條件下的剪切帶機(jī)理的研究，以便更好指導(dǎo)工程實(shí)踐，本文主要做了一下工作:
　　選取不同粒徑和和相對密實(shí)度的砂作為本次研究對象，利用新型平面應(yīng)變儀進(jìn)行三個(gè)圍壓的平面應(yīng)變試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，改進(jìn)后的圖像測量系統(tǒng)拍可以拍攝到試樣剪切變形的整個(gè)過程，經(jīng)過圖測軟件可以得到試

2、樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。同時(shí)對比同樣試驗(yàn)方法的常規(guī)三軸試驗(yàn)，分析了砂在兩種試驗(yàn)條件下的變形與強(qiáng)度特征的差別，發(fā)現(xiàn)在同樣圍壓下，平面應(yīng)變條件下的偏差應(yīng)力及廣義剪應(yīng)力大于常規(guī)三軸壓縮條件下的，說明平面應(yīng)變狀態(tài)下砂的強(qiáng)度較高;在相同的大主應(yīng)變下，平面應(yīng)變試驗(yàn)的廣義剪應(yīng)變最大值遠(yuǎn)大于常規(guī)三軸試驗(yàn);同時(shí)，也可以看出平面應(yīng)變試驗(yàn)下，小主應(yīng)變反映的側(cè)向膨脹更大，而體積應(yīng)變遠(yuǎn)小于常規(guī)三軸試驗(yàn)。由此說明，應(yīng)力狀態(tài)對砂的力學(xué)特性有重要的影響，應(yīng)依據(jù)工程中實(shí)際的

3、受力狀態(tài)選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方法來確定其力學(xué)特性。
　　通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，對平面應(yīng)變狀態(tài)下的剪切帶有了一定的認(rèn)識:1）砂有兩種破壞形式;2）剪切帶開始形成的點(diǎn)的確定方法，當(dāng)帶外點(diǎn)應(yīng)變開始分又是剪切帶開始形成的標(biāo)志;3）對比了剪切帶傾角的測量值與計(jì)算值，同時(shí)提出了剪切帶寬度的確定方法;4）另外對剪切帶內(nèi)與帶外點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行了分析，得到了一些結(jié)論:剪切帶內(nèi)的砂土表現(xiàn)為持續(xù)增長的不可恢復(fù)的塑性變形，而帶外的砂土表現(xiàn)為彈性變形，當(dāng)試樣