考慮溫度影響的軟黏土應力路徑特性研究.pdf

1、近年來，隨著地熱開發(fā)、核廢料地下填埋、供熱管道等工程的興起，使得溫度對巖土工程設(shè)計與施工的影響變得越來越突出。從上世紀六十年代至今，國內(nèi)外學者已開展過許多正常固結(jié)土的溫度效應研究，然而在實際工程中，土體不一定處于正常固結(jié)狀態(tài)且其受荷破壞時并不一定按常規(guī)路徑發(fā)展，為此本文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，開展了不同溫度-應力路徑對軟黏土力學特性的影響研究，主要內(nèi)容如下：
　　(1)選取寧波軟黏土開展先加熱后剪切、先固結(jié)后加熱、先剪切后加

2、熱三種工況下的溫控三軸試驗，獲得了不同工況下的應力、孔壓、有效應力路徑等變化規(guī)律，隨后引入考慮溫度影響的修正劍橋模型，從理論角度解釋軟黏土的溫度效應。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，軟黏土發(fā)生熱硬化現(xiàn)象且臨界狀態(tài)參數(shù)M增大、孔壓減小、有效應力路徑向總應力路徑方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試樣完成固結(jié)后，在不排水條件下，當偏應力為零時，溫度升高會引起試樣產(chǎn)生膨脹的豎向應變，且試樣不會發(fā)生熱破壞現(xiàn)象；當偏應力不為零時，溫度升高會使試樣的孔壓增加，導致有效平均應力

3、減小，最終發(fā)生熱破壞，而此時溫度引起壓縮的豎向應變。
　　(2)選取寧波軟黏土開展了不同超固結(jié)比下的溫控三軸試驗研究，得到不同溫度、不同超固結(jié)比下應力、孔壓、有效應力路徑等曲線的發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明：不同溫度下，試樣均呈現(xiàn)出較為明顯的熱硬化現(xiàn)象，隨著溫度的升高土體破壞時的偏應力增大、孔壓減小且有效應力路徑發(fā)生一定程度的偏轉(zhuǎn)；同一溫度下，隨著超固結(jié)比的提高土體破壞時的偏應力增大、孔壓減小、有效應力路徑曲線向右發(fā)生偏轉(zhuǎn)且在高超固結(jié)比條件

4、下試樣呈現(xiàn)剪脹趨勢。
　　(3)選取寧波軟黏土開展了增p、等p和減p剪切路徑下的溫控三軸試驗，獲得了不同溫度、不同應力路徑下的應力、孔壓、有效應力路徑等曲線的發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明：溫度越高，土體破壞時的偏應力越大，剪切產(chǎn)生的孔壓越小，有效應力路徑隨溫度的升高發(fā)生一定的偏轉(zhuǎn)；增p、等p、減p剪切路徑下獲得的剪應力峰值依次遞減；增p和等p剪切路徑下產(chǎn)生正孔壓，而減p剪切路徑下產(chǎn)生負孔壓，試樣呈現(xiàn)剪脹趨勢。
　　(4)基于考慮溫度影