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室内岩土试验
温州大学GDS真三轴试验系统模拟车辆载荷的应用案例
宣布时间:2024-12-26 浏览次数:22541 泉源:9001cc金沙以诚为本



建设于2006年的“浙江省软土地基与滩涂复垦工程手艺重点实验室”,,,,重点研究厚软土地基高速交通工程建设、厚软土地基堤防工程建设、厚软土地基地下工程建设、沿海工业区土地复垦开发建设四项要害试验手艺。。。该实验室的研究面积凌驾2000平方米,,,,仪器价值凌驾400万美元。。。

本文是浙江省软土地基与滩涂复垦工程手艺重点实验室,,,,温州大学土木匠程系岩土工程课题组2018年的研究效果分享。。。该研究已应用于温州永强跑道、温州都会公路的建设和温州沿海工业区地下项目的开发。。。



研究问题

软粘土普遍漫衍于中国东南沿海都会,,,,如上海、杭州和温州。。。因其高含水量、高压缩性、低渗透性和低承载力,,,,被公以为我国工程危害最严重的土壤之一。。。 在已往的几十年里,,,,大宗的基础设施项目已经在这种土壤上建设了起来。。。经由多年的运行,,,,路基泛起了大宗的沉降。。。 因此,,,,研究软粘土在交通载荷下的变形行为,,,,以避免这种情形是须要的。。。由于路基土在低于其抗剪强度的应力水平下遭受恒久载荷作用(105-106次循环),,,,因此软粘土在恒久载荷循环(即恒久循环加载)下的变形行为研究尤为主要。。。

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Fig.1. 车辆荷载作用下软土地基中土体单位的应力分量


凭证图1,,,,移动荷载引起的动应力场是三维的,,,,涉及大、中、小主应力(σ11、   σ12、σ22)的循环转变,,,,但对三维应力状态下饱和粘土的单向变形行为的实验室研究鲜有报告。。。

选择GDS Instruments先进真三轴装置举行研究。。。它通过水压施加围压,,,,并进一步由压缩空气提供围压。。。循环轴向应力(Δσ1)和循环水平应力(Δσ2)划分由2块长75mm、宽75mm的水平金属板和2块宽75mm、高140mm的笔直金属板提供。。。每块金属板均由高精度伺服电机驱动。。。

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Fig.2. (a)整体示意图,,,,(b)详细示意图,,,,真实三轴装置的(c)真三轴照片和(d)压力室照片




典范试验效果


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Fig. 3. 主应变时程曲线


在高级真三轴试验中,,,,应用了差别的循环主应力和中心主应力组合。。。主应变ε1的典范时程曲线如图3所示。。。当CSR较低时,,,,应变虽然在试验最先时生长较快,,,,但在一定的循环次数后,,,,应变生长迅速放缓,,,,趋于稍微甚至为零。。。当CSR大于某一值时,,,,应变生长迅速,,,,在划定的循环数内爆发破损。。。



结论

接纳先进的真三轴装置,,,,可以同时施加循环主主应力和中心主应力,,,,对正常粘土和超固结粘土举行了一系列单向循环试验。。?? ???K剂苛顺探岜,,,,循环中心主应力(bcyc)以及循环剪应力比,,,,研究了三维应力状态下的单向循环行为。。。

试验效果批注,,,,bcyc的增添大大降低了主应变的生长,,,,使中心主应变的偏向由拉向压转变。。。这批注,,,,在循环中心主应力对饱和粘土变形特征的影响中,,,,OCR是一个次要因素。。。在此基础上,,,,建设了三维循环应力状态下饱和黏土恒久变形展望的履历模子。。。



参考文

Gu, C. Gu, Z. Q., Cai, Y.Q., Wang J., and Dong Q. Y. 2018. Effects of cyclic intermediate principal stress on the deformation of saturated clay. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 144(8): 04018052.

Brown SF. Soil mechanics in pavement engineering. Geotechnique 1996;46(3):383–426.

Chazallon C, Hornych P, Mouhoubi S. Elastoplastic model for the long-term behavior modeling of unbound granular materials in flexible pavements. International Journal of Geomechanics, ASCE 2006;6(4):279–89.



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