三轴加载过程中土体剪切带的细观演化规律

周跃峰, 肖志威, 赵娜

长江科学院院报 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (3) : 79-83.

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长江科学院院报 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (3) : 79-83. DOI: 10.11988/ckyyb.20180904
岩土工程

三轴加载过程中土体剪切带的细观演化规律

  • 周跃峰, 肖志威, 赵娜
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Meso-evolution of Shear Band of Loess under Triaxial Loading Process

  • ZHOU Yue-feng, XIAO Zhi-wei, ZHAO Na
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摘要

为揭示土体在加载过程中剪切带的细观演化规律,以陕西宝鸡某原状黄土为对象,进行了天然含水率条件下的三轴剪切试验,并在试验过程中采用CT技术进行了实时监测扫描,得到不同应变条件下各断面的CT 切片。基于CT重建技术分析了试样在受荷条件下局部裂隙扩展逐渐贯穿形成完整剪切带的过程,推导了CT值与密度的定量关系,发现了等压固结条件下试样的端部约束效应较明显,揭示了不同应变条件下的CT 值的变化规律。试验结果表明:在峰值强度前试样逐渐压密,在峰值强度后裂隙开始形成,并在接近残余强度时充分发育;各级应变下典型横剖面的局部CT值与密度均呈正态分布,随应变增加波峰位置下降,波形逐渐变宽。研究成果为岩土材料在受力过程的细观演化定量分析中提供了参考与借鉴。

Abstract

In an attempt to reveal the meso-evolution of shear band of soil in loading process, triaxial test was performed on an undisturbed loess specimen obtained from Shaanxi, China, and real-time CT scanning was conducted to obtain specimen slices at different strain conditions. The process of local cracks developing into global shear band was reproduced under triaxial loading conditions. The relationship between CT value and soil density was deduced. End restraint phenomenon was observed under isotropic consolidation condition, and the variation in CT mean value against axial strain was analyzed. The further development of cracks was mainly in post-failure stage, and reached stable at residual strength state. Along a typical horizontal section, the local CT value and density show normal distribution, which reflects the reduction of peak value and the widening of waveform with the rising of axial strain.

关键词

黄土 / 三轴试验 / CT扫描 / 剪切带 / 裂隙 / 细观演化规律

Key words

loess / triaxial test / CT scanning / shear band / crack / meso-evolution

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周跃峰, 肖志威, 赵娜. 三轴加载过程中土体剪切带的细观演化规律[J]. 长江科学院院报. 2019, 36(3): 79-83 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20180904
ZHOU Yue-feng, XIAO Zhi-wei, ZHAO Na. Meso-evolution of Shear Band of Loess under Triaxial Loading Process[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2019, 36(3): 79-83 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20180904
中图分类号: TU41   

参考文献

[1] 程展林, 吴良平, 丁红顺. 粗粒土组构之颗粒运动研究[J].岩土力学,2007,28(增1):29-33.
[2] 吕士展, 汪 稔, 胡明鉴,等. 玉龙雪山西麓原状冰碛土CT扫描试验研究[J].岩土力学,2014,35(6):1593-1599, 1622.
[3] 尚彦军, 王思敬, 岳中琦,等. 原状全风化花岗岩三轴实验CT监测研究[J].岩石力学与工程学报,2004,23(3):365-371.
[4] 王传洋, 杨春和, 衡 帅,等. 压缩荷载下泥岩裂缝演化规律的CT试验研究[J].岩土力学, 2015,36(6):1591-1597,1605.
[5] 赵淑萍, 马 巍, 郑剑锋,等. 不同温度条件下冻结兰州黄土单轴试验的CT实时动态监测[J]. 岩土力学, 2010, 31(增2): 92-97.
[6] 方建银, 党发宁, 肖耀庭,等. 粉砂岩三轴压缩CT试验过程的分区定量研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(10): 1976-1984.
[7] 王朝阳, 许 强, 倪万魁. 原状黄土CT 试验中应力-应变关系的研究[J].岩土力学, 2010,31(2):387-392.
[8] 雷胜友, 唐文栋. 黄土在受力和湿陷过程中微结构变化的CT扫描分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2004, 23(24): 4166-4169.
[9] 程 朋,王 勇,李雄威,等. 砂雨法制备三轴砂样的影响因素及均匀性研究[J]. 长江科学院院报, 2016, 33(10): 79-83.
[10]林天干, 何 华, 许东风,等. 地聚合物加固软土力学性能及微观试验研究[J]. 长江科学院院报, 2018, 35(10): 104-108.
[11]SL 237—1999, 土工试验规程[S]. 北京:中国水利水电出版社,1999.
[12]孙 伟,吴爱祥,候克鹏,等. 基于X-Ray CT试验的塌陷区回填体孔隙结构研究[J]. 岩土力学, 2017,38(12): 3635-3641.
[13]左永振,程展林,赵 娜. 千枚岩碎屑土三轴试验剪切带扩展性状的CT研究[J].岩土工程学报,2015, 37(8):1524-1531.

基金

国家重点研发计划项目(2017YFC0404801);国家自然科学基金项目(51509018)

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