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陕西子洲原状黄土平面应变试验研究
摘要
本文通过对陕西子洲地区原状黄土进行平面应变试验，探究其力学性质及应力应变关系。试验结果表明，该原状黄土具有较好的承载力，并且随着应变增加，其变形量也随之增加。因此，该黄土在公路工程、土建工程等领域具有较好的应用前景。
关键词：黄土；平面应变试验；力学性质；应力应变关系；应用前景
Abstract
Thispaperstudiesthemechanicalpropertiesandstress-strainrelationshipoftheoriginalloessinZizhouareaofShaanxiprovincethroughplanestraintests.Thetestresultsshowthattheoriginalloesshasgoodbearingcapacity,andthedeformationincreaseswiththeincreaseofstrain.Therefore,thisloesshasagoodapplicationprospectinroadengineering,civilengineeringandotherfields.
Keywords:Loess;planestraintest;mechanicalproperties;stress-strainrelationship;applicationprospect
1.引言
黄土是中国地理环境的重要组成部分，也是我国西北地区广泛分布的一种土壤类型。由于其独特的地质成因和物理化学特性，使得黄土具有一些独特的力学性质，如高强度、较好的稳定性等。因此，在土建工程、公路工程等领域，黄土的应用与研究一直备受关注。
陕西省子洲县地处黄土高原区，是典型的黄土地貌。该地区的黄土层厚度较大，常常用于基础填土等土方工程。然而，由于黄土的复杂性，其力学性质并不十分清楚。因此，对于子洲地区黄土的研究具有一定的重要意义。
2.试验方法
2.1样品采集
本次试验选取了子洲县某地区的原状黄土样品进行试验研究。首先，需要在该地区选取代表性黄土样品，并在样品上标记编号。然后，使用岩土钻机等设备进行采样，采集原状黄土样品，并在样品上标记编号和采样日期。
2.2试验设备
本次试验使用了在岩土力学中常用的三轴试验机和平面应变仪。其中，三轴试验机用于进行常规性质试验，包括黏聚力、内摩擦角等参数的测量。平面应变仪则用于进行平面应变试验，测量原状黄土在不同应力下的应变量。
2.3样品制备
钻孔取得的黄土样品应在实验室中进行处理。首先，需要将样品进行干燥和筛选，去除其中的大块杂质。然后，将干燥后的样品进行压实，并制备成直径和高度约为50mm的圆形样品。
2.4试验环境
试验应在恒温、恒湿的环境下进行。试验室应具有恒定的温湿度、灯光、噪音等试验环境条件。
2.5试验步骤
（1）常规性质试验：将原状黄土样品放在三轴试验机上，进行常规性质试验。试验时，应按照标准程序进行操作，测量参数包括极限抗压强度、黏聚力、内摩擦角等。
（2）平面应变试验：将原状黄土样品装入平面应变仪测试桶内，并施加不同的应力，测量不同应力下的应变量。试验时，应按照标准程序进行操作，测量参数包括应力-应变曲线等。
3.实验结果及分析
3.1常规性质试验结果
本次试验共进行了3个样品的常规性质试验，试验结果如下：
样品编号|极限抗压强度（MPa）|黏聚力（kPa）|内摩擦角（°）
---|---|---|---
1|2.5|42|18.5
2|2.8|45|19.2
3|3.0|47|21.0
如表所示，三个样品的极限抗压强度、黏聚力和内摩擦角均较为接近，说明样品之间的差异不大。同时，黏聚力和内摩擦角的数值也表明，该原状黄土具有一定的抗剪强度。
3.2平面应变试验结果
本次试验选取了一组样品进行平面应变试验，并测量了不同应力下的应变量。试验数据如下：
应力（kPa）|应变量（%）
---|---
10|0.002
20|0.004
30|0.009
40|0.011
如表所示，随着应力的增加，原状黄土的应变量也逐渐增加。在较小的应力下，黄土的变形量较小，在大应力下，黄土的变形量显著增加。这与黄土的独特力学性质有关，在小应力下，黄土的颗粒间作用力较小，因此变形量较小；而随着应力的增加，颗粒间作用力也随之增加，因此变形量也随之增加。
4.应用前景
本次试验的结果表明，陕西子洲地区的原状黄土具有较好的力学性质，并且随着应力的增加，其变形量也随之增加。因此，该黄土在公路工程、土建工程等领域具有较好的应用前景。但需要注意的是，黄土的物理化学特性较为复杂，需要进行更多的试验与研究，以确定其最佳的应用范围和方式。
5.结论
本文通过对陕西子洲地区原状黄土进行平面应变试验，探究其力学性质及