高邊坡開挖應力路徑下黃土變形和強度特性的試驗研究*

侯曉坤 李同錄 李 華 李 萍

（長安大學地質工程與測繪學院 西安 710054）

高邊坡開挖應力路徑下黃土變形和強度特性的試驗研究*

侯曉坤 李同錄 李 華 李 萍

（長安大學地質工程與測繪學院 西安 710054）

為了探究高邊坡開挖路徑下黃土的力學性質，首先采用線彈性有限元法模擬一高150m的人工邊坡在開挖條件下，潛在破壞區黃土的應力路徑。據此路徑分別對天然和飽和試樣做了三軸固結不排水試驗，并做了相同固結應力的加載應力路徑試驗（CTC）。結果表明開挖應力路徑下飽和試樣的應力應變關系為應變軟化，天然試樣為應變硬化；CTC試驗條件下，飽和試樣應力應變也為應變軟化，天然試樣亦為應變硬化，但硬化比開挖應力路徑明顯。上述兩種試驗條件下，飽和試樣的有效應力路徑接近，強度包絡線相同，有效強度參數相同；天然試樣則不同，強度包絡線近似平行，開挖應力路徑下有效黏聚力c′高于CTC，有效內摩擦角φ′相差不大。實際工程中獲取土體變形和強度性質時應考慮應力路徑和含水率的影響。

黃土 高邊坡 應力路徑 應力應變 臨界狀態線 有效強度參數

0 引 言

Lamb（1967）首先提出了應力路徑的概念，許多作者的試驗結果都表明應力路徑影響土體的強度和變形特性（孫岳崧等，1987；Feda 1994；Malandraki et al 2001；梁燕等，2007；曾玲玲等，2012）。在應力空間中，土體的應力狀態可用一個應力點來表示，應力路徑則是反映土體應力狀態變化的應力點的軌跡。三軸試驗設備，通過調整軸向應力σa和圍壓σc可完成多種不同應力路徑的試驗（圖1）（李廣信，2004）。……