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华北水利水电大学学报(自然科学版)2025年第05期:平面应变状态下分散性黏土力学特性试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:薛苗苗;何影;王理想;王淼;

单位:郑州工商学院工学院;黄山学院建筑工程学院;安徽省(水利部淮河水利委员会)水利科学研究院;黑龙江省水利科学研究院;

摘要:【目的】我国东北松嫩平原上广泛分布着分散性黏土,其极易引发严重的水利工程破坏问题。故以揭示相关破坏模式和机理为目的,开展分散性黏土力学特性试验,指导水利工程的科学治理。【方法】基于分散性黏土破坏所处真实应力路径,采用平面应变状态下的力学试验方法,对分散性黏土的强度进行研究。【结果】(1)平面应变状态下,分散性黏土应力-应变曲线呈硬化型,在固结应力50 kPa下的强度与常规三轴下弱软化型的相差2倍左右;中主应力-应变关系为硬化型,两者之间近似呈线性关系。(2)在低固结应力下,分散性黏土中主应力系数达到0.44,中主应力对土体强度影响不能被忽略,其破坏形态呈鼓胀且无明显的空间剪切带;但在高固结应力下,破坏形态具有剪切带且位置处于对角线。(3)分散性黏土的强度因土体化学离子流出而被削弱,在不同固结应力作用下表现出不同的压硬性和强度。【结论】我国东北松嫩平原上土的分散性严重削弱了土的力学强度,土体强度的下降造成分散性黏土堤防的滑坡破坏。

关键词:分散性黏土;;平面应变;;力学强度;;中主应力

基金资助:黑龙江省重点研发计划项目(JD2023SJ46);; 国家自然科学基金项目(42401175);; 安徽省(水利部淮委)水利科学研究院科技攻关计划项目(KJGG202302);; 安徽省自然科学基金“水科学”联合基金项目(2208085US01)