高应力状态下的黄土抗剪强度特性研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004-9665／2015／23(4)．0597—07DOI：10．13544／j．cnki．jeg．2015．04．002高应力状态下的黄土抗剪强度特性研究木安辉(兰州铁道设计院有限公司兰州730000)摘要土体抗剪强度包络线在一定的应力范围内可近似看做直线，一般工程中直剪试验正应力和三轴试验围压常为0—400kPa，试验可得出以黏聚力C和内摩擦角确定的强度。在黄土地区，人工和自然边坡可超百米，坡内应力白低到很高变化范围大，对该类高边坡需考虑强度参数随应力状态的变化。本文先通过线弹性有限元模拟一黄

2、土高边坡应力场。以潜在滑面上关键点的应力为固结应力进行三轴压缩试验(NCTC)。为了对比分析，又进行了lOOkPa、200kPa、300kPa、400kPa围压下的三轴压缩试验(CTC)。结果表明，考虑黄土高边坡应力状态时，由总应力莫尔圆得到的强度包络线为曲线，直线型莫尔一库伦强度准则不适用；而有效应力莫尔圆的到的强度包络线可为直线，其有效强度参数高于CTC试验。在一r应力空间中，NCTC试验总强度包络线和有效包线均位于CTC试验强度包线之上，抗剪强度高，这同固结应力高且为偏压固结有关。关键词黄土高边坡莫尔库伦强度准则抗剪强度莫尔圆强度包络线中图分类号：TU432文

3、献标识码：ASTUDYoFSHEARSTRENGTHoFLoESSUNDERHIGHSTRESSSTATEAHui(LanzhouRailwaySurveyandDesignInstituteCo．Ltd．，Lanzhou730000)AbstractTheshearstrengthenvelopeislinearinsomerangeofstress．Thecommonlyused0～400kPaverticalstressfordirectsheartestsandconfiningpressurefortriaxialtestscanmeetmanyengin

4、eeringsoilstressstateofinterest．Andtheshearstrengthenvelopecanbelinear，designatedbycohesionCandinternalfrictionangle．Inloessarea，highloessslopeoverlOOmiscommon，andthestressstateofsoilonthepotentialfailuresurfacevariesgreatlyfromthelowtothehigh．Itisnecessarytoconsidertheshearstrengthpar

5、ameterschangingwiththestressstate．Theresearchhereinfirstlyutilizesalinearelasticfinitemethodtofigureoutthestressfieldofahighloessslope．Itthenconsolidatessoilsamplesatthestressstateofsomekeypointonthepotentialslidingsurfaceandperformstriaxialcompressiontests(NCTC)．Triaxialcompressiontes

6、tswith100kPa，200kPa，300kPa，400kPaconfiningpressurearealsoperformedforcomparison．Resultsshowthatwhenconsideringthestressstateofhighloessslope，theshearstrengthenvelopeyieldedbythetotalstressMohrcircleisnotlinearandthelinearM—Ccriterionisnoteffective．ButthatyieldedbytheeffectivestressMohr

7、circlesislinear，andthestrengthparametersarehigherthanCTCtests．Inor—space，theshearstrengthenvelope(totalandeffective)ofNCTCishigherthanthatofCTC，whichisrelatedtothehJighconsolidatedstress．KeywordsHighloessslope，Mohr-Coulombcriterion，Shearstrength，Mohrcircle，Strengthenvelope收稿日期：2015一o