基于波速和剩余強(qiáng)度退化的膨脹土疲勞損傷特性研究.pdf

1、膨脹土疲勞損傷裂隙是土體強(qiáng)度下降的主要原因之一，其疲勞損傷的實(shí)質(zhì)是一個(gè)由于干濕循環(huán)作用下基質(zhì)吸力反復(fù)加卸載，導(dǎo)致土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量的微裂隙形核，并且微裂隙隨著荷載循環(huán)次數(shù)增加而逐漸擴(kuò)展，最終形成宏觀裂縫的過程。而宏觀裂隙產(chǎn)生是導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低的關(guān)鍵因素和膨脹土邊坡滑塌的主要肇因。基于此，本文利用非金屬超聲波儀（TH204型）對(duì)等幅度干濕循環(huán)條件下的膨脹土進(jìn)行聲波測試，提出了用縱波速度定義膨脹土疲勞損傷的損傷變量，探索了干濕循環(huán)作用下膨

2、脹土的損傷演化規(guī)律，研究了干濕循環(huán)條件下膨脹土的損傷變量隨循環(huán)次數(shù)、循環(huán)幅度、控制含水率及低應(yīng)力條件下的抗剪強(qiáng)度的變化關(guān)系，最終基于波速和剩余粘聚力定義損傷變量，提出能反映循環(huán)次數(shù)和循環(huán)幅度變化的非線性疲勞損傷模型。主要研究結(jié)論如下：
　?。?)膨脹土試樣的損傷變量隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加呈非線性增長，增長幅度趨于平緩。當(dāng)控制含水率越大，相應(yīng)的損傷變量要小。循環(huán)幅度越大，損傷變量越大。第一次循環(huán)后，初始含水率增大，損傷變量整體呈減小

3、趨勢，說明初始基質(zhì)吸力對(duì)試件的損傷變化起重要作用，初始含水率越大，損傷度越小。2～6次循環(huán)后，其損傷變化值隨初始含水率變化規(guī)律性不明顯。
　?。?）膨脹土粘聚力值和損傷變量值具有良好的對(duì)數(shù)衰減關(guān)系。同一初始含水率條件下，循環(huán)幅度越大，粘聚力衰減隨損傷變量衰減程度越大。得到的膨脹土的疲勞損傷強(qiáng)度衰減函數(shù)，可為膨脹土疲勞損傷模型的建立提供參考依據(jù)。
　?。?）利用室內(nèi)常規(guī)試驗(yàn)和非金屬聲波測試系統(tǒng)量測結(jié)果建立干濕循環(huán)作用下膨脹的非