含水率对花岗岩残积土邓肯-张模型参数影响.pdf

第35卷第9期武汉工程大学学报Vo1．35No．9

2O13年0g月J．WuhanInst．Tech．Sep．2013

文章编号：1674—2869(2Ol3)09—0018—06

含水率对花岗岩残积土邓肯一张模型参数影响

吴能森，赖榕洲，邹文平，林智雄，徐青

(福建农林大学交通与土木工程学院，福建福州350002)

摘要：制作了不同含水率花岗岩残积土击实试样，进行一系列固结排水三轴试验．得出在不同围压和不同

含水率条件下，花岗岩残积土击实试样在三向应力作用下均呈现鼓胀破坏的变形特征，其固结排水应力一应变

曲线均为加工硬化型，与邓肯一张模型的条件式基本吻合．通过邓肯一张模型参数的计算与分析，得知含水率对

花岗岩残积土的邓肯一张模型参数整体上影响较大，其中粘聚力受影响最显著，无因次指数n和低围压时的初

始变形模量受影响较显著，基本规律为：抗剪强度指标粘聚力、内摩擦角值，初始变形模量及无因次基数K均

随着含水率的增大而减小；无因次指数、破坏比随含水率的增大而增大；各参数与含水率关系曲线均在最优

含水率处出现拐点，且当含水率大于最优含水率时，其对各参数的影响不同程度地加大．

关键词：三轴压缩试验；应力一应变曲线；变形特征；影响规律

中图分类号：TU411文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1674-2869．2013．09．004

0引言参数影响的基本规律

1模型简介

花岗岩残积土是花岗岩经风化后残留在原地

的碎屑物，具有很强的结构性，在原位状态或土的1963年，康纳(Kondner)Es]在大量三轴试验

微结构未受损伤时呈现高强度、中低压缩性l1]．但基础上，提出围压为常数的常规三轴固结试验的

花岗岩残积土经过浸水饱和后，承载力降低，压缩加工硬化型应力一应变关系可近似地用双曲线来

性增大，在具有临空面的浸水条件下，花岗岩残积表示，即：

土会因软化崩解而坍塌]．事实上，含水率对所有

l一3一——一(1)

岩土的力学性质都有很大影响，因此也是研究热

式(1)中，a、b为试验常数，￡为轴向应变，

点之一，如李险峰[3通过三轴排水剪切试验，研究

为围压，为轴向主应力．

了含水率对滑坡碎屑土力学特性的影响．土的本

可将式(1)改写为：

构模型是研究岩土力学性质的核心问题，显然，研

究含水率对花岗岩残积土本构模型参数的影响具一。+6el(2)

l一0．3

有理论与工程实际意义．近几十年来，国内外学者

式(2)是一直线方程，a、b分别为该直线的截

提出描述土体应力一应变关系的本构模型多达数

距、斜率，可通过试验数据拟合直线获得．

百个，这些模型基本上可分为弹性、弹塑性及其他

1970年，邓肯(Duncan)和张(Chang)等根

各种新型模型．邓肯一张