中主應(yīng)力對原狀軟粘土強度與變形影響的試驗研究

王月梅

(江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，江西 贛州 341000)

中主應(yīng)力對原狀軟粘土強度與變形影響的試驗研究

王月梅

(江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院，江西 贛州 341000)

贛南地區(qū)軟粘土層性狀復(fù)雜，強度低、孔隙比大、壓縮性高、結(jié)構(gòu)性強，而土體的原生各向異性及次生各向異性使影響強度、變形的因素更復(fù)雜。借助空心圓柱扭剪儀(HAC)從應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的角度研究贛南原生粘土土體不同中主應(yīng)力參數(shù)及主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的變形規(guī)律。試驗數(shù)據(jù)顯示原狀軟粘土土體應(yīng)變隨大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角增大呈漸增趨勢，達到最大值45°后呈漸低趨勢；各向應(yīng)力值未因主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)有明顯改變，但旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生應(yīng)變累積；中主應(yīng)力系數(shù)b=0.5時土體原生各向異性在徑向應(yīng)變上有更明顯反應(yīng)。

中主應(yīng)力系數(shù)；主應(yīng)力方向；各向異性；主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)；原狀軟粘土

0 引 言

贛南地區(qū)廣泛分布著深厚的軟粘土層，隨著交通建設(shè)的迅速發(fā)展，軟粘土層的土動力學(xué)和巖土工程方面的問題也大量產(chǎn)生，比如復(fù)雜交通荷載引起的地基動應(yīng)力和粘土地基沉降變形。由于粘土的原生異向特性與砂土、粉土等土體有著明顯不同，荷載的作用使得土體產(chǎn)生更復(fù)雜的次生各向異性，因此，在建設(shè)路橋，高鐵等交通設(shè)施過程中，動荷載對性狀復(fù)雜的軟粘土層結(jié)構(gòu)、強度與變形等的影響成為項目規(guī)范、設(shè)計、施工和安全等方面需要解決的關(guān)鍵問題。為此，進行了原狀軟粘土主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)條件下應(yīng)力應(yīng)變特性的試驗研究，通過試驗分析交通荷載下中主應(yīng)力系數(shù)對原生各向異性粘土土體中應(yīng)變與強度的影響。

1 試驗方案

1.1 試驗試樣及樣品

文中選用空心圓柱儀(HCA，Hollow Cylinder Apparatus)為廣州歐美大地儀器設(shè)備有限公司的 SS-HCA，來自英國GDS公司。SSD-HCA儀可以提供四個加載參數(shù)以及內(nèi)外圍壓四個應(yīng)力加載參數(shù)；相比常規(guī)三軸儀，直剪儀等，SSD-HCA儀可更好地研究中主應(yīng)力、大主應(yīng)力方向角等對粘土層應(yīng)力應(yīng)變特性的影響。試樣固結(jié)前采用反壓飽和法，分級施加圍壓與反壓來壓縮溶解試樣內(nèi)含氣體，確保試樣飽和。土樣和試樣制備、固結(jié)試驗參考我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗規(guī)程》。

試驗用土采用取自贛州某工地的原狀粘土。取土深度在地面以下約7.5m處，地下水位于地面以下1.5m。孔隙比е=1.79；含水率w =54.8%；比重G=2.74；濕密度ρ=1.87g/cm3；飽和度98.6%。土樣制備成 200mm×100mm×60mm(高度×外徑×內(nèi)徑)的空心圓柱試樣，如圖1(a)所示?？招膱A柱試樣在HCA壓力室中施加反壓50kPa飽和，飽和之后根據(jù)試樣土的現(xiàn)場埋置深度施加200kPa的圍壓(有效圍壓P=150kPa)等向固結(jié)，使其超固結(jié)比OCR接近l。

(a)W—軸力；Mr—扭矩；Po—外壓；Pi—內(nèi)壓 (b)σ1—大主應(yīng)力；σ2—中主應(yīng)力；σ3—小主應(yīng)力；α—大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角

1.2 試驗加載方案

按照《土工試驗規(guī)程》取1h排水量不超過0.1cm3作為固結(jié)標(biāo)準(zhǔn)使土樣完成固結(jié)后預(yù)備下列試驗。 (1)在保持中主應(yīng)力方向不變情況下，設(shè)計了粘土土體在不同主應(yīng)力軸方向下的定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗。荷載過程中保持大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α、平均總主應(yīng)力P、中主應(yīng)力參數(shù)b值不變的條件下，改變剪切應(yīng)力q值直至試樣破壞。定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗在有效等向圍壓150kPa(外壓200kPa，內(nèi)壓200kPa，反壓50kPa)下，選取大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α 分別為0°、20°、35°、60°、80°等5個方向進行，如表1所示；(2)地基粘土層在低頻動荷載過程中，土體主應(yīng)力軸經(jīng)常發(fā)生旋轉(zhuǎn)，故設(shè)計了主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的剪切試驗。荷載過程中保持平均總主應(yīng)力P、中主應(yīng)力參數(shù)b值不變的條件下，按預(yù)設(shè)應(yīng)力路徑改變大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α、剪切應(yīng)力q值直至試樣破壞，如表2所示。

試驗中的平均總主應(yīng)力P=(σ1+σ2+σ3)/3=150kPa，σ1、σ2、σ3分別表示大、中、小主應(yīng)力，如圖1(b)所示；剪切應(yīng)力q=(σ1-σ3)/2；中主應(yīng)力系數(shù)b=(σ2-σ3)/(σ1-σ3), b∈[0, 1]，試驗選取b=0，0.5。通過不同中主應(yīng)力系數(shù)下的剪切試驗，觀察試驗樣品的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，研究中主應(yīng)力系數(shù)b值對粘土土體應(yīng)變和強度的影響[1-2]。

表1 定向剪切試驗方案

表2 主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)剪切試驗方案

2 試驗結(jié)果及分析

基于文中的研究目標(biāo)，軟粘土土體的應(yīng)力-應(yīng)變特性是考察的重點，即從三個主應(yīng)力{σ1，σ2，σ3}方向上的應(yīng)變{ε1，ε2，ε3}及其隨應(yīng)力增長的變化分析粘土土體各向異性下的變形情況。由HCA的相關(guān)原理知[3-4]，各應(yīng)變的對應(yīng)關(guān)系如下：

(1)

(2)

ε2=εr

(1)根據(jù)直流系統(tǒng)接地報警，關(guān)鍵是盡快查出接地性質(zhì)與接地支路。正常運行時，正極對地電壓為110V，負極對地電壓為-110V。當(dāng)發(fā)生單點非金屬性接地時，相應(yīng)正極或負極對地電壓降減少，另一負極或正極對地電壓升高，例如：當(dāng)正極對地發(fā)生單點非金屬性接地時，則U+﹤110V、U-﹥110V，據(jù)此，判斷故障性質(zhì)為正極單點接地。當(dāng)發(fā)生單點金屬性接地時，相應(yīng)正極或負極對地電壓為零，另一負極或正極對地電壓為220V，例如：當(dāng)正極對地發(fā)生單點金屬性接地時，則U+=0V、U-=-220V，據(jù)此，判斷故障性質(zhì)為正極單點接地。

(3)

式中，ε1，ε2，ε3為大、中、小主應(yīng)變；εz，εr，εθ為試樣在軸向、徑向、切向上的應(yīng)變，γzθ為扭剪應(yīng)變。+ε表示壓應(yīng)變，-ε表示拉應(yīng)變。

2.1 定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗及分析

定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗T 11～T 15(b=0)與T 21～T 25(b=0.5)，采用MATLAB對數(shù)據(jù)進行分析結(jié)果如圖2～5所示。試驗中以大小主應(yīng)力之差的半值q(q=(α1-α3)/2)作為剪應(yīng)力控制條件，因此圖中以q作為應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系圖的應(yīng)力縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為軸向、徑向、環(huán)向應(yīng)變及扭剪應(yīng)變。

(1) 軸向應(yīng)力-應(yīng)變

圖2(a) b=0 定向剪切試驗軸向應(yīng)變應(yīng)力圖 圖2(b) b=0.5定向剪切試驗軸向應(yīng)變應(yīng)力圖

圖2(a)、圖2(b)中顯示了空心試樣定向剪切試驗的軸向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。這兩圖中隨大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α的增長，空心試樣產(chǎn)生同等軸向應(yīng)變下剪應(yīng)力呈遞增趨勢；而當(dāng)大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α的增長大于45°時情況卻相反。對比兩圖應(yīng)力應(yīng)變曲線，在施加荷載直至破壞的全階段，T1(b=0)組試驗的應(yīng)變增長趨勢都始終大于T2(b=0.5)組試驗。

從曲線可以看出，在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α<45°(α=0°，α=20°，α=35°)時T1組試驗中空心試樣的臨界破壞軸向應(yīng)變基本在6%～12%的范圍之間；受中主應(yīng)力參數(shù)b的影響，在T2組試驗中，同一大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角下T2(b=0.5)組試驗的臨界破壞軸向應(yīng)變都要小于T1(b=0)組試驗，各個方向上的臨界破壞軸向應(yīng)變則基本在4%～8%的范圍之間。同時從曲線可見，當(dāng)軸向應(yīng)變達到1%～4%左右，即應(yīng)變產(chǎn)生的初始階段時，試樣的強度已經(jīng)逼近臨界破壞應(yīng)力。在兩個曲線圖都可明顯看出，在主應(yīng)力軸方向小于45°(α<45°)的時候，隨著角度增大，破壞時的臨界軸向應(yīng)變值都隨之減小。根據(jù)廣義虎克定律，隨著主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角增大，試樣所受的軸向應(yīng)力將減小，而軸向應(yīng)變也將減小，試驗情況與它是相符合的。

從曲線可以看出試樣大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α>45°時，T1組試驗中各方向的臨界破壞軸向應(yīng)變基本在-0.3%～-O.6%的范圍之間變化；而受中主應(yīng)力參數(shù)b的影響，T2組試驗中，同一方向時T2的臨界破壞軸向應(yīng)變要略小于T1組試驗，在各個方向上破壞時的臨界軸向應(yīng)變則基本在-0.1%～-O.3%的范圍之間變化。在主應(yīng)力軸方向大于45°(α>45°)的時候，隨著大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角增大，其破壞時候的臨界軸向應(yīng)變的值都隨之增大，這與大主應(yīng)力角度小于45°(α<45°)明顯不同。

中主應(yīng)力系數(shù)對軟粘土試樣的軸向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有影響，數(shù)值上處于同一數(shù)量級，因此效果并不顯著。

圖3(a) b=0 定向剪切試驗徑向應(yīng)變應(yīng)力圖 圖3(b) b=0.5定向剪切試驗徑向應(yīng)變應(yīng)力圖

圖3(a)、圖3(b)中顯示了空心試樣定向剪切試驗的徑向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。對比兩圖應(yīng)力應(yīng)變曲線可以看到，相同大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角下，T2組試驗的臨界破壞徑向應(yīng)變要小于T1組試驗且多為負值(拉應(yīng)變)，隨角度大于45°時(α=80°)時臨界破壞徑向應(yīng)變成為正值(壓應(yīng)變)。圖中都能明顯觀察到，T1中其值基本都在-6%～-9%之間，而在T2中，試樣的臨界破壞徑向應(yīng)變基本在-0.4%～-0.5%及0.9%～1%之間。從圖3(a)中可以看到隨著大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角增大，T1組試驗空心試樣在各個方向上的破壞臨界徑向應(yīng)變值有明顯減小趨勢，而大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角大于45°(α>45°)時，情況明顯相反。從圖3(b)可以看到隨著大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角增大,T2組試驗空心試樣在各個方向上的臨界破壞徑向應(yīng)變值由負值(拉應(yīng)變)朝著正值(壓應(yīng)變)變化，情況更加復(fù)雜。顯然，T2組試驗(b=0.5)規(guī)律性明顯弱于T1組試驗(b=0)，且T1組試驗中臨界破壞徑向應(yīng)變值明顯要高于T2組試驗。

中主應(yīng)力系數(shù)對軟粘土試樣的徑向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系影響顯著。

(3) 切向應(yīng)力-應(yīng)變

圖4(a) b=0 定向剪切試驗切向應(yīng)變應(yīng)力圖 圖4(b) b=0.5 定向剪切試驗切向應(yīng)變應(yīng)力圖

圖4(a)、圖4(b)中顯示了相同b值不同大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角上空心試樣定向剪切試驗的切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。由應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線圖中可以看到，各個方向上切向應(yīng)力-應(yīng)變曲線走勢總體相似，T1組的破壞時臨界切向應(yīng)變值要大于T2組，但仍處于同一數(shù)量級。

由切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線可以看出，T1、T2組試驗的切向應(yīng)變值都隨大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角角度增長而減小。在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α<45°時，其破壞臨界應(yīng)變值隨角度的增長而減小，切向應(yīng)變?yōu)樨撝?拉應(yīng)變)，T1組試驗的臨界破壞切向應(yīng)變值基本在-4%～-6%之間，而T2組試驗的值基本在-1%～-4%之間；大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α>45°時，切向應(yīng)變?yōu)檎?壓應(yīng)變)，隨角度變化的規(guī)律性不顯著，T1組試驗的臨界破壞切向應(yīng)變值基本在1.5%～4%之間，而T2組試驗則在0.5%～3%之間，數(shù)值基本處于同一數(shù)量級。從圖中T13、T14與T23、T24四條曲線的比較情況來看，在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角接近45°時候，切向應(yīng)力會達到最大值qmax，與試驗結(jié)果相符合。

由上述分析可以認為，中主應(yīng)力參數(shù)b對于切向應(yīng)變的影響不大。

(4) 扭剪應(yīng)力-應(yīng)變γZθ

圖5(a) b=0 定向剪切試驗扭剪應(yīng)變應(yīng)力圖 圖5(b) b=0.5定向剪切試驗扭剪應(yīng)變應(yīng)力圖

圖5(a)、圖5(b)中顯示了空心試樣定向剪切試驗的扭剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，圖中以扭剪應(yīng)變γZθ為橫坐標(biāo)，剪應(yīng)力q(q=(α1-α3)/2)為縱坐標(biāo)。在應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線圖時可發(fā)現(xiàn)，在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α=5°、20°、80°時，T1組試驗的臨界破壞扭剪應(yīng)變值要大于T2組試驗，而在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α=35°、60°時，T2組試驗的臨界值則超過了T1組試驗。

從扭剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線看出，空心試樣的臨界破壞扭剪應(yīng)變值在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α<45°時，隨著角度的增大而變大；而當(dāng)大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角大于45°時，則隨著角度的增大而變小。在T1組試驗中其臨界破壞扭剪應(yīng)變值在1%～2%(α<45°)、6%～12%(α>45°)之間；而在T2組試驗中其臨界破壞扭剪應(yīng)變值在0.5%～1%(α<45°)、8%～22%(α>45°)之間。根據(jù)廣義虎克定律與圖4(a)、圖4(b)曲線分析結(jié)果，在大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角接近45°時候，切向應(yīng)力會達到最大值，同時空心試樣的扭剪應(yīng)變應(yīng)該也在45°左右達到最大值。圖5中關(guān)系曲線表明試驗結(jié)果基本與此相符合。圖5與前圖2、3、4相比較可見，當(dāng)大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角α<45°時，四個應(yīng)變(軸向應(yīng)變、切向應(yīng)變、徑向應(yīng)變、扭剪應(yīng)變)在數(shù)值上處于同一水平，而當(dāng)大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角接近并超過45°以后，扭剪應(yīng)變明顯高出其他三個應(yīng)變近10倍。

2.2 主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的剪切試驗及分析

與定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗類似，主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的剪切試驗也以不同的b(b=0,b=0.5)值分為兩大組，從而對比不同b值情況下土體經(jīng)歷主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)后其應(yīng)變性狀的特征。其中b=O一組簡稱R1組試驗試驗(R11、R15)，b=0.5一組簡稱R2組試驗試驗(R21、R25)，試驗方案詳見表2。主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的剪切試驗的應(yīng)力-應(yīng)變圖中仍以剪應(yīng)力q(q=(α1-α3)/2)作為縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)采用軸向、徑向、切向及扭剪應(yīng)變。

圖6(a) b=0，0.5旋轉(zhuǎn)剪切試驗軸向應(yīng)變應(yīng)力圖 圖6(b) b=0，0.5旋轉(zhuǎn)剪切試驗徑向應(yīng)變應(yīng)力圖

圖6(c) b=0，0.5旋轉(zhuǎn)剪切試驗切向應(yīng)變應(yīng)力圖 圖6(d) b=0，0.5旋轉(zhuǎn)剪切試驗扭剪應(yīng)變應(yīng)力圖

在圖6(a)、(b)、(c)、(d)中分別繪制了在主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的剪切試驗中4個應(yīng)變分量(軸向應(yīng)變，徑向應(yīng)變，切向應(yīng)變，扭剪應(yīng)變)的應(yīng)力應(yīng)變圖。從圖中曲線看出，圖6(b)中不同中主應(yīng)力參數(shù)下的曲線走勢變化明顯而其他三圖變化較不顯著，中主應(yīng)力參數(shù)對徑向應(yīng)力-應(yīng)變的影響較明顯。

圖中曲線顯示，在定角度加載應(yīng)力階段，文中稱為第一階段(圖中剪應(yīng)力q從0kPa加壓到20kPa)，空心試樣應(yīng)變變化大體上與T組試驗中對應(yīng)近似大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角度試驗所得曲線基本一致(R11—T13、R15—T23、R21—T11、R25—T21)。因此，第一階段中的應(yīng)力-應(yīng)變曲線并無明顯變化。而在主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下的剪切試驗旋轉(zhuǎn)大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角并同時加壓階段，文中稱為第二階段(圖中剪應(yīng)力q從20kPa加壓至破壞)，旋轉(zhuǎn)空心試樣大主應(yīng)力軸到預(yù)定角度后增大剪應(yīng)力直至破壞。圖2(a)中T13與圖6(a)中R11在達到臨界破壞應(yīng)力值后到試樣完全破壞間曲線發(fā)展基本一致。因此，在試驗R11中大主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)角度后空心試樣強度及臨界破壞應(yīng)變值未受到明顯影響。對比其他各曲線，如圖2(b)中T23與圖6(a)中R15、圖3(a)中T13與圖6(b)中R11等，都有類似規(guī)律，即空心試樣強度及臨界破壞應(yīng)變值并未受到大主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)的影響。

從圖6中各圖曲線看出，R11與R21、R15與R25曲線走勢基本相似。但是相同中主應(yīng)力參數(shù)下，逆向旋轉(zhuǎn)(35°～5°)時應(yīng)變值與對應(yīng)近似大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗應(yīng)變值相近，而順向旋轉(zhuǎn)(5°～35°)時應(yīng)變值明顯小于對應(yīng)近似大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角定向剪切應(yīng)力應(yīng)變試驗應(yīng)變值。這表明了大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)變值有影響，與Symes等(1988)對飽和中砂試驗的結(jié)論有相似性，即在進行主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)時，角度遞增則該應(yīng)變值與相近大主應(yīng)力軸方向的定向剪切試驗應(yīng)變值基本一致(R11與T13、R15與T23)；而如果角度遞減則該應(yīng)變值會更小些(R21與T11、R25與T21)。

3 結(jié) 語

(1) 從四個應(yīng)變分量(軸向應(yīng)變，切向應(yīng)變，徑向應(yīng)變，扭剪應(yīng)變)的試驗結(jié)果可以認為，贛南軟粘土土體的各向異性在應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系上有不同程度的反應(yīng)。徑向應(yīng)變受到中主應(yīng)力參數(shù)的影響較大，而中主應(yīng)力參數(shù)與大主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角對扭剪應(yīng)變有較大影響，尤其在主應(yīng)力軸方向接近45°時，扭剪應(yīng)變明顯超出其他三個應(yīng)變值。

(2) 大主應(yīng)力偏轉(zhuǎn)角度小于45°時，試樣的應(yīng)變值隨著角度的增大而減小，試樣在破壞時的臨界應(yīng)變值也隨之減小，規(guī)律性較為顯著；而在大主應(yīng)力偏轉(zhuǎn)角度大于45°之后，規(guī)律性較不明顯；大主應(yīng)力偏轉(zhuǎn)角度逼近45°時，應(yīng)變值趨于最大。

(3) 試樣的強度及臨界破壞應(yīng)變值并未受到大主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)的影響，主應(yīng)力旋轉(zhuǎn)并未對軸向應(yīng)變，切向應(yīng)變，徑向應(yīng)變，扭剪應(yīng)變產(chǎn)生顯著影響，中主應(yīng)力參數(shù)對徑向應(yīng)變的影響仍然更顯著。

(4) 大主應(yīng)力軸的旋轉(zhuǎn)會對試樣產(chǎn)生應(yīng)變累積，隨著旋轉(zhuǎn)方向角度遞增產(chǎn)生的應(yīng)變值要略高于旋轉(zhuǎn)方向角度遞減所產(chǎn)生的應(yīng)變值。

[1]徐志偉．土體各向異性變形特性真三軸試驗研究[D]．南京：河海大學(xué)，2003．

[2]HIGHT D W，GENS A，SYMES M J．The development of a new hollow cylinder apparatus for investigating the effects of principal stress rotation in soils[J]．Geotechnique，1983，33(4)：355-383．

[3]沈揚，周建，張金良，等．新型空心圓柱儀的研制與應(yīng)用[J]．浙江大學(xué)學(xué)報：工學(xué)版，2007，4l(9)：1450-1456．

[4]Symes M J,Gens A,HIGHT D W.Undrained aniso-tropy and principal stress rotation in saturated sand[J].Geotechnique，1984,34(1)：11-27.

Research on Influence of Intermediate Principal Stress on Intact Soft Clay’s Strength and Deformation

WANG Yue-mei

( Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000,China)

Soft clay in Gannan Prefecture has complex traits such as low shear strength,large void ratio,high compressibility and strong resistance of soil structure while the primary anisotropy and the secondary anisotropy of soft clay have the more complex affects about strain and deformation. The hollow cylinder apparatus(HAC) is aided to study the clay’s deformation according as its stress-strain relationship under conditions of changing parameter of intermediate principal stress and rotating principal stress. It’s revealed according to experimental data that the strain of intact soft clay is increased while rotating principal stress since the angle of first principal stress turns from 00 to 450 but decreased over 450. Affection from rotation of principal stress is not obvious while clay’s rotation accumulation arisen and the effect on radial strain is distinct from other strains due to the intact primary anisotropy as b=0.5.

parameter of intermediate principal stress；principal stress direction；anisotropy；principal stress rotation；intact soft clay

2015-10-09

江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目(GJJ14436)

王月梅(1977-)，女，江西吉安人，講師，E-mail：yuemeiwang@126.com。

TU435

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2015.04.004

1671-234X(2015)04-0014-07