湛江強結(jié)構(gòu)性粘土力學(xué)性狀的時間效應(yīng)研究.pdf

1、本文以湛江強結(jié)構(gòu)性粘士為研究對象，以先進的GDS應(yīng)力路徑三軸儀為工具，開展其力學(xué)性狀的時間效應(yīng)研究，結(jié)合結(jié)構(gòu)破壞的演化過程，系統(tǒng)研究了不同剪切應(yīng)變速率對其力學(xué)特性的影響，分析一維和三軸蠕變的力學(xué)性狀；并嘗試從微觀層面解釋其機理?！　∈紫?，開展了在不同剪切應(yīng)變速率條件下的三軸CU試驗，發(fā)現(xiàn)強結(jié)構(gòu)性粘土具有獨特的剪切速率力學(xué)效應(yīng)，其CU剪切強度隨剪切應(yīng)變速率增大而呈現(xiàn)先減小后增大的特征，存在臨界速率現(xiàn)象；研究發(fā)現(xiàn)湛江粘土在低圍壓條件下，剪

2、切應(yīng)變速率對孔隙水壓力的影響很小，隨著圍壓的增大，其影響逐漸明顯；其粘聚力與內(nèi)摩擦角隨剪切速率增大整體上分別呈現(xiàn)減小與增大的變化規(guī)律，而當剪切速率增大到一定程度均存在轉(zhuǎn)折點，但后者滯后于前者。引起上述現(xiàn)象的原因在于粘土的結(jié)構(gòu)性破損性狀與其結(jié)構(gòu)性強弱相關(guān)聯(lián)，為深入認識結(jié)構(gòu)性粘土的工程特性提供了幫助。　　其次，采用兩種不同的加載方式，在室內(nèi)開展了一維蠕變試驗，研究了不同荷載條件下土體的單向變形特性，認為在大多數(shù)情況下ε-lnt之間呈線性關(guān)

3、系，而在分級加載條件下，荷載增量較小時，則呈冪次關(guān)系即ε=A(lnt)B；推導(dǎo)出應(yīng)力—應(yīng)變本構(gòu)方程，其中含有隱性反映結(jié)構(gòu)性變化的指數(shù)參數(shù)?！　〉谌ㄟ^三軸排水蠕變試驗，發(fā)現(xiàn)當圍壓小于結(jié)構(gòu)屈服壓力時，體變?yōu)榧艨s與剪脹反復(fù)交替的過程；而當圍壓達到結(jié)構(gòu)屈服壓力時，體變卻隨時間線性發(fā)展；且Lgε-Lgt之間呈線性關(guān)系，導(dǎo)出了類似Mesri模型的本構(gòu)方程即ε=(Dr-T)tn/S(T、S均為常數(shù))，對于強結(jié)構(gòu)性粘土，時間效應(yīng)指數(shù)n是一個隱含微