非饱和黄土力学特性:三向应力与湿度影响研究

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"三向应力及湿度状态改变对非饱和黄土力学特征的影响 (2007年)" 这篇2007年的论文详细探讨了非饱和黄土在不同三向应力和湿度状态下的力学特性变化。作者赵法锁、戚炜和王艳婷来自长安大学地质工程与测绘工程学院,他们的研究侧重于黄土的强度参数和本构关系,并考虑了环境因素对其性能的影响。 通过对黄土进行常规三轴试验,研究发现非饱和黄土的强度参数(如凝聚力和内摩擦角)与含水量之间存在指数型变化关系。这一发现对于理解和预测黄土在水分变化条件下的稳定性至关重要,因为含水量的变化直接影响到土壤的孔隙水压力和饱和度,进而影响其力学性质。 论文中还验证了Drucker-Prager屈服准则在不同湿度状态下的适用性。Drucker-Prager屈服准则是一种广为使用的土体塑性理论,它能描述材料在达到一定应力状态时发生屈服的现象。在非饱和黄土的情况下,该准则可以有效地判断黄土在不同湿度条件下是否会进入塑性流动状态。 此外,通过压缩试验,研究者发现Q3黄土的应力应变行为会随着三向应力水平和含水量的改变而变化。他们提出了一种简单的指数函数来描述这种关系,这种函数比现有的复杂模型更易于理解、参数更少,也更容易从实验数据中确定。这种半经验型的黄土本构模型为工程实践中预测黄土的行为提供了实用工具,特别是在考虑环境因素如湿度变化时。 关键词涵盖了黄土的力学特性,包括强度参数、本构模型、三向应力和含水量,这些都是影响黄土稳定性和工程设计的重要因素。论文的分类号和文献标志码分别对应于土木工程领域和学术论文,表明这是一项深入的科学研究。 这篇论文揭示了非饱和黄土在多变的环境条件下如何响应应力和湿度变化,为地质灾害评估、防治以及土木工程设计提供了重要的理论基础和实践指导。