粗粒料静止侧压力系数及其变形特性试验研究

作者：朱俊高; 蒯青青; 王思睿; 褚福永

来源：工程科学与技术, 2022, 1-8.

DOI：10.15961/j.jsuese.202200082

• 静止侧压力系数
• 粗粒料
• 初始孔隙比
• 体积应变
• 平均正应力

土体的静止侧压力系数K_0是其重要的力学参数之一，合理地确定土体的K_0系数对土工结构应力变形的准确计算有重要的理论意义与实用价值。然而，土体的K_0系数的准确测量并不容易，对粗颗粒土则更加困难。目前为止，能研究粗颗粒土K_0的试验仪器极少，对K_0系数的研究成果相应地也很少，而对粗颗粒土在不同初始孔隙比下K_0系数的变化规律的研究几乎空白。为研究粗颗粒土的静止侧压力系数在不同初始孔隙比下的变化规律，研制了一种新型K_0试验仪。该仪器既能用于测定粗颗粒土的K_0系数，也可用于一般黏土或砂土K_0的测定，且可用于高应力条件。对某级配粗粒料进行了不同初始孔隙比状态下的K_0压缩试验。试验粗颗粒土的母岩为似斑花岗岩，其颗粒粒径范围<20 mm。试样高度8 cm，直径10 cm，初始孔隙比为0.3、0.4、0.5、0.6，试验最大竖向压力为3.7 MPa。结果表明：对所试验的粗粒料在K_0状态下加载时，侧向应力与竖向应力之间呈较好的线性关系，K_0为常数。初始孔隙比为0.3、0.4、0.5、0.6时，K_0范围大致0.30～0.45，孔隙比对K_0系数的影响显著；粗粒料的静止侧压力系数随着初始孔隙比的增加而增加，且两者之间近似呈直线关系；不同初始孔隙比条件下，试样的体积应变与平均正应力（或竖向应力）之间可用幂函数拟合，并提出能够反映不同初始孔隙比的粗粒料K_0条件下应力应变关系的经验公式。

• 单位
  丽水学院; 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室; 河海大学