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主应力轴连续旋转下软黏土软化特性试验研究 摘要: 本文以软黏土为对象,通过试验研究了主应力轴连续旋转下的软化特性。实验中使用了自制的主应力轴连续旋转仪器,对不同旋转速率和旋转角度下的软黏土细观结构变化、极限强度、延性变化等进行了观测和测试。通过实验数据的分析,得出了主应力轴旋转对软黏土性质和强度的影响规律,为软黏土的设计与工程应用提供了理论支撑。 绪论: 软黏土是一种常见的土壤类型,以水分含量高、容易软化、强度较低等特点著称。在土工工程中,软黏土常常是一种不稳定的地基层,工程设计需要对其软化特性进行充分的研究,以保证工程的安全性和可靠性。主应力轴连续旋转(CSR)是一种常用的试验方法,可以通过连续旋转主应力轴,模拟实际施工条件下的土体变形和强度变化。因此,本文选择主应力轴连续旋转方法,对软黏土的软化特性进行试验研究。 实验方法: 1.试验设备: 主应力轴连续旋转仪器、数码相机、荧光染料、荧光显微镜等。 2.试验样品: 本试验使用的软黏土样品为采自某地的软黏土样本,通过筛网处理得到直径为10mm、高度为20mm的土柱。 3.试验方案: 将试验样品置于主应力轴连续旋转仪器中,以不同的旋转速率和旋转角度进行测试。实验过程中,通过荧光染料和荧光显微镜观察试样细观结构变化,并记录土样强度、延性等性质数据。 实验结果和分析: 通过CSR实验,可以观察到软黏土的细观结构变化。在旋转过程中,原本均匀的土颗粒开始发生长向排列,形成越来越明显的细观层理结构。同时,随着旋转角度和速率的增加,土体内的孔隙率开始较快地增大,土体压缩性明显增强。 同时,CSR试验结果还表明,随着旋转速率的增加和旋转角度的增大,软黏土的极限强度逐渐降低,延性指数逐渐增加。当旋转角度增加至90度时,软黏土的极限强度减少到了原来的一半,延性指数却增加了近60%。 结论: 本文通过CSR试验,研究了主应力轴连续旋转对软黏土软化特性的影响。试验结果表明,随着旋转角度和速率的增加,软黏土的强度和延性都会发生变化。当旋转角度增加至90度时,软黏土的强度明显降低,延性指数增加。这些实验数据为软黏土的设计与工程应用提供了理论支撑,也为未来的进一步研究提供了方向和参考。