三维循环应力状态下饱和软黏土变形特性试验研究

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在长期交通荷载作用下,作用在路基土体上的应力分量,包括大主应力、中主应力和小主应力均循环变化,而循环小主应力的幅值较小可以忽略。本文考虑循环剪应力比(CSR)、循环中主应力系数(bcyc)和超固结比(OCR)等因素,基于不排水试验对重塑饱和黏土进行了一系列单向循环真三轴试验。重点讨论了以上因素对大主应变和中主应变,以及对大主应力方向回弹模量的影响。主要结论如下:(1)大主应变、中主应变和大主应力方向的回弹模量与循环中主应力系数(bcyc)显著相关,bcyc是表征土体三维循环动力特性的合适参数。(2)在安定理论的基础上提出了容许循环应力比的概念,基于饱和黏土的累积大、中主应变和大主应力方向的回弹模量与CSR的关系,确定了不同循环中主应力系数下容许循环应力比的取值,发现饱和黏土的单向循环安定行为与bcyc相关,而与OCR无关。(3)提出了三维循环应力状态下饱和软黏土的的长期变形预测模型,并与相关的预测模型进行了比较,发现本模型较好地解决常用模型不收敛的问题。(4)基于累积中主应变与循环中主应力系数的关系,确定了循环中主应力系数的临界值(bcyc=0.5)。(5)研究了循环应力比及循环中主应力系数与超孔压、有效应力路径、应变路径和滞回圈的关系。
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