兩種應(yīng)力路徑的非飽和CH3COOH污染土強(qiáng)度與變形研究.pdf

1、在建筑工程施工和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，場(chǎng)地內(nèi)土體的飽和度、應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力路徑不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致土體性質(zhì)改變和土體變形，進(jìn)而引起建筑物基礎(chǔ)失穩(wěn)破壞。另外，隨著城市化進(jìn)程的深入，土體污染現(xiàn)象逐漸得到重視，污染質(zhì)的侵蝕改變了土體的物理力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。因此，研究非飽和污染土在不同應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力路徑條件下的變形、破壞特征及微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化，具有重要意義。
　　以CH3COOH污染粘土為研究對(duì)象，試驗(yàn)測(cè)定其土-水特征曲線(xiàn)，優(yōu)選擬合了CH3COOH污染粘土的

2、土-水特征曲線(xiàn)模型及土體強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型。在工程實(shí)踐中提煉增壓和減壓兩種應(yīng)力路徑的基礎(chǔ)上，完成了非飽和污染粘土增壓和減壓兩種應(yīng)力路徑三軸試驗(yàn)，研究了基質(zhì)吸力和凈圍壓對(duì)CH3COOH污染粘土抗剪強(qiáng)度及變形特征的影響。定性和定量分析了CH3COOH污染粘土微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化特征。重點(diǎn)對(duì)比分析了兩種應(yīng)力路徑對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律與影響機(jī)理，探討了由土-水特征曲線(xiàn)預(yù)測(cè)土體強(qiáng)度的可行性。
　　研究表明，非飽和CH3COOH污染與未污染粘土土-水特征曲

3、線(xiàn)均呈“S”形，可劃分為邊界效應(yīng)區(qū)、過(guò)渡區(qū)和殘余區(qū)；與未污染粘土相比，污染粘土的土-水特征曲線(xiàn)斜率增大，持水能力及進(jìn)氣值降低；所得到的CH3COOH污染粘土土-水特征曲線(xiàn)模型和抗剪強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)CH3COOH污染粘土的土-水特征曲線(xiàn)和抗剪強(qiáng)度；常規(guī)三軸試驗(yàn)條件下，基質(zhì)吸力和凈圍壓的增加均可提高非飽和污染土的抗剪強(qiáng)度，粘聚力和內(nèi)摩擦角與基質(zhì)吸力呈正相關(guān)，凈圍壓為50kPa和200kPa時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)在吸力較高時(shí)分別為應(yīng)變軟化

4、型和應(yīng)變硬化型，而在吸力較低時(shí)分別為應(yīng)變硬化型和應(yīng)變軟化型，試樣在剪切過(guò)程中體積收縮速率逐漸減小，總收縮量與基質(zhì)吸力和凈圍壓呈正相關(guān)；孔隙面積、孔隙周長(zhǎng)、孔隙度、孔隙均勻程度與基質(zhì)吸力和凈圍壓呈負(fù)相關(guān)，分形維數(shù)與其正相關(guān)；減壓三軸試驗(yàn)條件下，基質(zhì)吸力和凈圍壓的增加均可提高非飽和污染土的抗剪強(qiáng)度，粘聚力和內(nèi)摩擦角與基質(zhì)吸力正相關(guān)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)均為應(yīng)變硬化型，土樣軸向應(yīng)變先平緩后激增，且基質(zhì)吸力和凈圍壓越大，土樣軸向應(yīng)變激增過(guò)程越滯后；與