膨胀土裂隙间距对土体强度影响研究
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摘要: 摘要:膨胀土工程灾害的发生与裂隙网络的空间结构密切相关,其中裂隙间距是控制力学响应的重要几何参数。然而,现有研究多集中于裂隙倾角与贯通率,对裂隙间距的定量作用规律缺乏系统认识。本文以引江济淮工程重塑膨胀土为研究对象,采用高精度三轴剪切试验,在50、100、200、400 kPa 围压条件下,设计无裂隙及三种预制裂隙间距(s=0、1/3R、1/2R)试样,系统分析了裂隙间距与围压对强度与破坏模式的耦合作用。在试验结果基础上,引入统计损伤理论,构建了基于Weibull分布的损伤模型,并考虑“裂隙压密—摩阻增强”和“弱面滑移控制”两类损伤演化机制。研究表明:裂隙显著削弱了膨胀土的峰值强度,且削弱幅度受间距与围压共同控制。s=0 时,高围压能有效抑制强度衰减,而 s=1/3R 与 s=1/2R 在不同围压下表现出破坏模式的转变。模型预测值与实测结果高度吻合,验证了参数选取的合理性。本文的研究不仅补充了裂隙间距对膨胀土力学特性作用规律的不足,还为膨胀土工程稳定性评价提供了定量化工具,对边坡与渠道防治具有一定指导意义。
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