黏土-水泥土接触面剪切特性试验研究

作     者：徐方 陈乐 赵春彦 叶新宇 郎锋 冷伍明 XU Fang;CHEN Le;ZHAO Chunyan;YE Xinyu;LANG Feng;LENG Wuming

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重庆路威土木工程设计有限公司重庆400060 

基　　金：国家自然科学基金项目(51408613 51709284 51978672 52008401) 

出 版 物：《工程科学与技术》 (Advanced Engineering Sciences)

年 卷 期：2021年第53卷第2期

页      码：110-117页

摘      要：黏土–水泥土接触面的剪切特性及土体运移规律是研究水泥土桩、墙等结构物承载和变形机理的关键。对黏土与不同粗糙度水泥土接触面的力学特性进行直剪试验研究,探讨黏土–水泥土接触面抗剪强度、破坏规律及变形特性。结果表明:黏土–水泥土接触面的剪切破坏强度服从摩尔–库伦强度准则,接触面摩擦角随粗糙度的增加而增大,但增长速率逐渐减缓,而接触面黏聚力与黏土黏聚力大小相当;黏土–水泥土接触面的法向应变–剪切位移曲线整体表现为剪缩型,且剪缩量随法向应力和粗糙度的增加而增大。归一化的接触面强度有效系数E_(s)随粗糙度的增加而增大,且当粗糙度R超过1.0 mm后,E_(s)大于1.0,说明由于“被动阻力”的存在使得黏土–水泥土接触面的抗剪强度得到提升,从而出现大于黏土自身抗剪强度的情况。不同法向应力下,各接触面的剪应力–剪切位移关系曲线均服从指数分布,据此建立了描述接触面粗糙度、剪应力、剪切位移、法向应力、摩擦角和黏聚力关系的复合指数模型,该模型对接触面剪应力–剪切位移关系曲线具有良好的拟合效果。此外,随剪切过程的持续进行,剪切破坏区逐步由剪切前方扩展至剪切后方。研究结果对揭示黏土–水泥土接触面的力学特性及水泥土桩、墙等的设计具有参考和指导意义。

主 题 词：接触面 剪切特性 粗糙度 黏土 水泥土 直剪试验 

学科分类：0810[工学-土木类] 081401[081401] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0814[工学-地质类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.15961/j.jsuese.202000479

馆 藏 号：203102486...