南宁圆砾土大型三轴试验：力学特性和工程应用

"圆砾土大型三轴试验力学特性研究* (2014年)"，该研究通过大型三轴压缩试验分析了南宁地区不同密实度的圆砾土在各种围压下的抗剪强度、变形特性和内摩擦角。试验揭示，在中密状态的圆砾土中观察到了应变硬化和剪缩现象，而密实状态的圆砾土则表现为应变软化和剪胀。抗剪强度包络线因圆砾土颗粒形状及围压增加导致剪胀效应减弱，呈现近似线性趋势。随着密实度增加，圆砾土的抗剪强度和内摩擦角均增大，试验数据较以往南宁地区的经验值有显著提升，这对减少实际工程中围护结构的受力和变形具有积极意义，为该地区的工程设计参数优化提供了指导。 这篇论文详细探讨了圆砾土的力学特性，主要关注了以下几个关键点： 1. **三轴压缩试验**：这是一种广泛用于研究土壤力学性质的实验方法，可以模拟不同方向的应力状态，以了解土壤在多向应力下的行为。在这个研究中，通过改变围压来模拟不同的地层条件。 2. **抗剪强度**：这是土壤抵抗剪切破坏的能力，是地质工程设计中的重要参数。研究发现，圆砾土的抗剪强度随密实度增加而增加，这与土壤颗粒间的接触情况和相互作用有关。 3. **变形特性**：包括应变硬化、应变软化、剪缩和剪胀等。应变硬化是指在一定范围内，土壤的强度随应变增加而增强；应变软化则是强度随应变增加而降低。剪缩是体积减小的现象，而剪胀则是在剪切过程中体积增大的现象。研究显示，这两种特性在不同密实度的圆砾土中表现不同。 4. **内摩擦角**：反映了土壤颗粒间的摩擦和嵌挤效应，是土壤稳定性的关键因素。内摩擦角增大意味着土壤更不易滑动，密实度较高的圆砾土内摩擦角更大，增强了其稳定性。 5. **工程应用**：研究结果对于南宁地区的工程实践具有重要价值。通过提供更精确的力学参数，可以优化设计，减少围护结构的受力和变形，从而提高工程的安全性和经济性。 这项研究为理解和预测圆砾土在工程环境下的行为提供了科学依据，对于地质工程和土木工程的设计和施工具有实际指导意义。其结果有助于改进现有的土壤模型，提高工程计算的准确性和可靠性。