粗粒土大三轴试验研究综述.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（５）０７９２０５ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１４．０５．００３粗粒土大三轴试验研究综述①②①①石振明赵晓伟彭铭（①同济大学地下建筑与工程系上海２０００９２）（②同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海２０００９２）摘要自然界中广泛分布粗粒土，其具有压实密度大、良好透水性、抗剪强度高、沉降变形小、不易产生地震液化等优良的工程特性，已被广泛运用于土石坝工程建设中。本文在阅读大量参考文献的基础上概括和总结了粗粒土大三轴试验研究进展情况，包括抗剪强度、

2、变形特性、应力－应变关系特性、试验中的若干问题，并结合已有认识，提出了笔者一些自己的思考，指出了今后关于粗粒土的研究方向。关键词粗粒土大三轴试验抗剪强度变形特性应力－应变特性中图分类号：ＴＵ４１文献标识码：ＡＲＥＶＩＥＷＯＦＳＴＵＤＩＥＳＯＮＬＡＲＧＥＳＣＡＬＥＴＲＩＡＸＩＡＬＴＥＳＴＳＯＦＣＯＡＲＳＥＧＲＡＩＮＥＤＳＯＩＬＳ①②①①ＳＨＩＺｈｅｎｍｉｎｇＺＨＡＯＸｉａｏｗｅｉＰＥＮＧＭｉｎｇ（①ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２）（②ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｔｅ

3、ｃｈｎｉｃａｌａｎｄＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２）ＡｂｓｔｒａｃｔＣｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｎａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｙｈａｖｅａｇｏｏｄｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙ，ｓｔｒｏｎｇｗａｔｅｒｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｓｍａｌｌｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｙａｒｅｎｏｔｅａｓｙｔｏｐｒｏｄｕｃｅｌｉｑｕｅｆａｃｔｉｏｎ

4、ｕｎｄｅｒｔｈｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｌｏａｄ．Ｔｈｅｙｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｅａｒｔｈｄａｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｅｖｉｅｗｉｎｇａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｒｅｌａｔｅｄｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｓｏｍｅａｄｖａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｙｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｓ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

5、ｓａｎｄｓｅｖｅｒａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｅｓｔ．Ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｐｒｅｓｅｎｔｓｓｏｍｅｏｆｔｈｅｉｒｏｗｎｔｈｉｎｋｉｎｇ，ｐｏｉｎｔｉｎｇｏｕｔｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｋｎｏｗｌｅｄｇｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＣｏａｒｓｅｇｒａｉｎｅｄｓｏｉｌｓ，Ｌａｒｇｅｓｃａｌｅｔｒｉａｘｉａｌｔｅｓｔ，Ｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ，Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｓ，Ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｓｔｒａｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔ

6、ｉｃｓ收稿日期：２０１４－０５－１０；收到修改稿日期：２０１４－０８－２１．基金项目：国家自然科学基金项目（批准号：４１３７２２７２）资助．第一作者简介：石振明（１９６８－），男，博士，副教授，从事地质工程教学和研究工作．Ｅｍａｉｌ：ｓｈｉ＿ｔｏｎｇｊｉ＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｃｎ２２（５）石振明等：粗粒土大三轴试验研究综述７９３ｍτ＝ＡＰａ（σ／Ｐａ）（１）０引言并指出在ｍ值接近１时，土的强度可用库伦方［３，４］［５］程式表示，且无大的误差。刘萌成等根据两随着路基工程、堆石坝工程的发展，作为工程主种堆石料饱和试样大三轴试验的成果，总结出其强体的粗粒土的力学性质及本构模型成

7、为工程实践中度特性，得到抗剪强度包络线在ｑ－ｐ面上的幂函数的重要问题。粗粒土［１］是根据颗粒级配来分类，通表达式：３／４常包括碎石土和砂土，具体是指粒径大于００７５ｍｍｑｆ＝Ｍ（ｐ）（２）［６］的颗粒质量超过总质量５０％的土或是黏性土中含张家铭等通过咸池沟弃渣场渣体大型三轴试验研究发现，在低应力水平时，该渣体材料抗剪强有大量粗颗粒的混合土。粗粒土在自然界中广泛分度仍可采用经典库伦－摩尔模型进行分析，但实际布，其具有压实密度大、良好透水性、抗剪强度高、沉抗剪强度大于理论值，设计值偏于保守；在较高应降变形