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循环荷载作用下川西砂砾混合土非饱和动强度特性试验研究
摘要
为了探究循环荷载作用下川西砂砾混合土非饱和动强度特性，本研究采用室内试验的方式进行了系统性的研究。实验结果显示，在不同孔隙比和固结状态下，川西砂砾混合土在循环荷载作用下出现了明显的塑性应变累积和应力残余变形现象，同时非线性体积应变规律更为明显。考虑到川西地区多雨、多雪等气候因素，本研究还探究了湿度因素对川西砂砾混合土非饱和动强度特性的影响。结果表明，湿度因素对该土体非饱和动强度特性具有显著影响，其中，随着湿度的增加，动剪切强度先上升后下降，并且随着循环荷载次数的增加，动减弱程度也越来越大。本研究能够帮助相关领域的研究者更好地理解该区域土体的非饱和动强度特性，并为工程实践提供有价值的参考参考依据。
关键词：川西砂砾混合土；非饱和动强度特性；循环荷载；湿度
Abstract
InordertoexploretheunsaturateddynamicstrengthcharacteristicsoftheSichuangravelandsandmixedsoilundercyclicload,thisstudysystematicallystudieditusinglaboratoryexperiments.Theresultsshowedthatundercyclicload,theSichuangravelandsandmixedsoilshowedobviousplasticstrainaccumulationandstressresidualdeformationphenomenaunderdifferentporosityandconsolidationstates,andthenonlinearvolumestrainlawwasmoreobvious.ConsideringtheclimaticfactorssuchasrainandsnowintheSichuanregion,thisstudyalsoexploredtheinfluenceofhumidityfactorsontheunsaturateddynamicstrengthcharacteristicsoftheSichuangravelandsandmixedsoil.Theresultsshowedthathumidityfactorshaveasignificantimpactontheunsaturateddynamicstrengthcharacteristicsofthesoil,amongwhich,withtheincreaseofhumidity,thedynamicshearstrengthfirstincreasesandthendecreases,andwiththeincreaseofcyclicloadtimes,thedegreeofdynamicweakeningalsoincreases.Thisstudycanhelpresearchersinrelatedfieldstobetterunderstandtheunsaturateddynamicstrengthcharacteristicsofthesoilintheregion,andprovidevaluablereferenceforengineeringpractice.
Keywords:Sichuangravelandsandmixedsoil;unsaturateddynamicstrengthcharacteristics;cyclicload;humidity
导言
川西地区土壤比较特殊，尤其是砂砾混合土，具有较高的空隙度和孔隙度，同时还存在不稳定因素，如多雨、多雪等气候因素的影响。施工过程中，土壤会受到各种荷载的作用，因此，探究川西地区砂砾混合土的非饱和动强度特性，对于工程实践至关重要。本研究旨在利用室内试验的方式，探究川西砂砾混合土在不同固结状态和湿度条件下，在循环荷载作用下的非饱和动强度特性规律，为工程实践提供理论依据和参考。
实验方法
材料
本次实验所采用的样品是从川西地区采集的砂砾混合土，具体的土壤物理性质如表1所示。
表1川西砂砾混合土物理性质
试验设备
本实验采用的主要设备包括直剪仪和室内试验设备等。
试验步骤
（1）样品制备：将采集到的川西砂砾混合土样品进行分层筛分，以去除大颗粒杂质和分级；
（2）湿度调节：根据实验需要，将土样放入恒温恒湿箱中，调节其湿度；
（3）固结过程模拟：采用室内固结仪对土样进行不同固结状态下的模拟；
（3）循环荷载：采用直剪仪对模拟好的土样进行多次循环荷载试验，记录不同循环次数下的剪应力和剪应变数据；
（4）数据处理与分析：将剪应力和剪应变数据进行处