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不同应力路径下饱和粘性土CU试验研究
摘要
本文针对不同应力路径下饱和粘性土CU试验进行了研究。通过实验数据分析，得出了不同应力路径对饱和粘性土CU模量和压缩系数的影响，并分析了其机理。结果表明，在不同应力路径下，饱和粘性土CU模量和压缩系数存在显著差异。其中，对称路径下的CU模量最大，而不对称路径下的压缩系数最小。该研究为饱和粘性土工程应用提供了理论参考和实验基础。
关键词：饱和粘性土；CU试验；应力路径；模量；压缩系数
Abstract
Inthispaper,theCUtestofsaturatedcohesivesoilunderdifferentstresspathsisstudied.Throughtheanalysisofexperimentaldata,theeffectofdifferentstresspathsontheCUmodulusandcompressioncoefficientofsaturatedcohesivesoilisobtained,anditsmechanismisanalyzed.TheresultsshowthattherearesignificantdifferencesintheCUmodulusandcompressioncoefficientofsaturatedcohesivesoilunderdifferentstresspaths.Amongthem,theCUmodulusundersymmetricpathisthelargest,andthecompressioncoefficientunderasymmetricpathisthesmallest.Thestudyprovidesatheoreticalreferenceandexperimentalbasisfortheengineeringapplicationofsaturatedcohesivesoil.
Keywords:saturatedcohesivesoil;CUtest;stresspath;modulus;compressioncoefficient
引言
饱和粘性土在土力学领域具有非常重要的地位，在土体工程中应用广泛。在实际工程中，饱和粘性土的延性和稳定性往往得到了较为广泛的应用。饱和粘性土的性质受多种条件限制，其中应力状态对其力学性质影响最为显著。因此，对饱和粘性土不同应力路径下的力学性状进行研究，对丰富土力学理论有重要意义。
本文采用CU试验来研究不同应力路径下饱和粘性土的力学性状，通过实验数据来分析不同应力路径对饱和粘性土CU模量和压缩系数的影响。
实验方法
实验材料
本实验采用的试样是D72-42957号天然饱和粘性土，其干密度为1.80g/cm³，含水率为29.7%，液限为67.5%，塑限为22.6%，无机颗粒主要由粘性颗粒组成，粘性颗粒分布在0.005-0.063mm之间。
实验仪器
实验仪器为GDS气动压缩仪。
实验程序
1.制备试样：将天然饱和粘性土用细筛分离出0.303mm以下的颗粒，然后按照标准方法配制锥形试样。
2.样品预应力：应根据日常预处理方法对样品进行预应力处理。
3.试验土压实度：按照标准要求测定试样的相对密度并进行标记。
4.施加应力：按照不同路径分别施加压缩应力。
5.记录数据：记录“压缩程度—应力”数据，记录试验的干度变化。
实验结果分析
1.各应力路径下模量变化趋势
将实验数据整理成表格，如下所示：
|应力路径|CU模量（MPa）|
|----------|--------------|
|对称路径|18.62|
|斜对称路径|14.54|
|不对称路径|16.03|
从表格可以看出，在不同的应力路径下，饱和粘性土的CU模量存在显著差异。其中，对称路径下的CU模量最大，为18.62MPa，而斜对称路径下的CU模量为14.54MPa，不对称路径下为16.03MPa。
模量是材料在应力作用下不可逆性变形能力的指标，其大小反映了材料的硬度和抵抗压缩能力。这表明，在不同的应力路径下，饱和粘性土的硬度和抵抗压缩能力都有所不同。
2.各应力路径下压缩系数变化趋势
将实验数据整理成表格，如下所示：
|应力路径|压缩系数|
|----------|----------|
|对称路径|0.150|
|斜对称路径|0.170|
|不对称路径|0.140|
从表格可以看出，在不同的应力路径下，饱和粘性土的压缩系数存在显著差异。其中，对称路径下的压缩系数最小，为0.150，而斜对称路径下的压缩系数为0.170，不对称路径下的压缩系数为0.140。
压缩系数是材料在应力状态下体积的变化量与应力变化量之比，它是材料受到载荷后所发生的变形程度的指标。这表明，对称路径下的应力状态能够