黃土穩(wěn)定孔隙比原理及實驗研究(參考版)
2025-08-26 22:43本頁面
【正文】 4 結論試驗結果表明充分擾動飽和黃土可消除土體結構性的影響，在研究其力學性質時，可不考慮土體的結構性對其力學特性的影響，這說明充分擾動飽和黃土滿足穩(wěn)定孔隙比和穩(wěn)定狀態(tài)原理，即充分擾動飽和黃土的孔隙比與有效應力狀態(tài)之間存在唯一關系，同時為建立黃土結構性本構模型奠定了試驗和理論基礎。按照剪縮系數(shù)cd為等向壓縮狀態(tài)到破壞狀態(tài)所引起的孔隙比減小量，當采用橢圓屈服面模型時，剪縮系數(shù)cd=(cccs)log2。不難想到，欠壓縮狀態(tài)和超壓縮狀態(tài)的概念實際上是土力學發(fā)展早期針對一維固結狀態(tài)的欠固結狀態(tài)和超固結狀態(tài)的推廣[1]。這一臨界狀態(tài)可以看作穩(wěn)定狀態(tài)在η=ηf條件下的特例。土體的孔隙狀態(tài)符合上述公式時可以稱為穩(wěn)定狀態(tài)，相應的孔隙比稱為穩(wěn)定孔隙比。σs=1/[(σ′1σ′2)2+(σ′2σ′3)2+(σ′3σ′1)2]1/2(2)式中：es為穩(wěn)定孔隙比；e1為初始孔隙比；cc是壓縮指數(shù)；cd可以稱為剪縮系數(shù)，其含義為由等向壓縮狀態(tài)(η=0)到破壞狀態(tài)(η=ηf)所引起的孔隙比減小量。這說明充分擾動飽和黃土也滿足穩(wěn)定孔隙比和穩(wěn)定狀態(tài)原理，這一唯一性原理最早由Rendulic提出，并由Henkel完整地表述過[7]，即充分擾動飽和黃土的孔隙比與有效應力狀態(tài)之間存在唯一關系，可表示為圖3 充分擾動飽和黃土的應力應變關系曲線圖4 充分擾動飽和黃土體應變與軸向應變關系曲線es=e1cclog(σ′m/σ′m1cd/log2log{1+(η/ηf)2}(1)式中：σ′m=1/3(σ′1+σ′2+σ′3)。由得到的充分擾動飽和黃土的壓密曲線可見，在應力比為零的孔隙比e與logσm成直線關系，并且回彈和再壓曲線也成直線關系。把不同應力比下的試樣的孔隙比e與球
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