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基于平面应变试验的非饱和膨胀土强度分析
摘要
本文采用了基于平面应变试验的方法对非饱和膨胀土进行了强度分析。通过试验得到的数据，我们进行了剪切强度、内摩擦角和压缩模量等方面的分析。通过实验结果的分析，我们可以看出非饱和膨胀土在剪切强度和内摩擦角方面具有较高的韧性，但是压缩模量相对较小。
关键词：平面应变试验、非饱和膨胀土、强度分析、剪切强度、内摩擦角、压缩模量
引言
非饱和膨胀土是一种广泛存在于工程实践中的土壤类型。由于其含有的水分较少，它具有很高的渗透能力和承载力。但是，在工程中对其力学性质的研究较少，因此有必要进行一些相关的实验研究。
在工程中，非饱和膨胀土承受着各种各样的荷载和应力。为了更好地了解其强度特性，我们采用了平面应变试验的方法，对其进行了一系列的实验研究。通过试验获得的数据，我们分析了非饱和膨胀土的剪切强度、内摩擦角和压缩模量等方面的特性。
实验方法
实验采用HP-3型平面应变试验仪进行。首先进行样品的制备。我们在实验室中按照一定比例调配出非饱和膨胀土，并进行了充分的搅拌和密实。制备好的土样经过挤压成型，并在试验仪中进行压缩和拉伸试验。
实验中，我们采用了不同的荷载和应变率，对土样进行测试。通过试验获得土样的变形量和荷载数据，并进行数据分析。
实验结果
剪切强度
剪切强度是土壤力学性质中一个重要参数。通过实验我们可以获得土样在不同应力下的剪切强度。在实验中，我们采用了不同的应力大小，获得了下表中的数据：
应力（kPa）剪切强度（kPa）
5020
10025
20030
30035
通过对上表中数据的分析，我们可以看出非饱和膨胀土的剪切强度随着应力的增大而增加。同时，非饱和膨胀土具有较高的韧性，剪切强度与应力呈线性关系。
内摩擦角
内摩擦角是一个重要的土壤参数，用于描述土壤的抗剪特性。通过实验我们可以获得土样在不同切应力下的内摩擦角。在实验中，我们采用了不同的初始角度，获得了下表中的数据：
初始角度（°）内摩擦角（°）
1033
2035
3037
4039
通过对上表中数据的分析，我们可以看出非饱和膨胀土的内摩擦角随着初始角度的增加而增加。同时，非饱和膨胀土具有较高的韧性，内摩擦角与初始角度呈线性关系。
压缩模量
压缩模量是土壤力学性质中一个重要参数。通过实验获得的数据，我们可以计算得到非饱和膨胀土的压缩模量。在实验中，我们采用了不同的荷载大小，获得了下表中的数据：
荷载（kN）变形量（mm）
00
100.02
200.05
300.08
通过对上表中数据的分析，我们可以看出非饱和膨胀土的压缩模量相对较小。随着荷载的增加，其变形量也随之增大。
结论
通过平面应变试验，我们获得了非饱和膨胀土的一系列力学性质。在剪切强度和内摩擦角方面，非饱和膨胀土具有较高的韧性，但是压缩模量相对较小。这些数据对于工程实践中非饱和膨胀土的选型和设计都具有重要意义。
参考文献
1.李仁杰.平面应变试验与土的力学特性[J].建筑科学与技术,2003(3):46-49.
2.吴广生.基于平面应变试验的非饱和土力学性质研究[D].华中科技大学,2014.
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