复杂应力路径下影响粘土孔压开展的因素研究

采用空心圆柱扭剪仪，针对杭州原状软黏土，设计轴对称和三维应力状态下的复杂应力路径，进行固结不排水条件下的主应力轴旋转试验，以此从试验上验证主应力轴转幅、中主应力系数、初始剪应力对剪切过程中孔压开展特征影响的理论分析结论。理论分析和试验结果均表明：在主应力轴旋转过程中，主应力轴转幅分别为0°～45°和45°～90°间的值时，试样的变形不同，产生的孔压增量不同，以主应力轴转幅等于45°为界；当中主应力系数在0～1间变化时，随着中主应力系数的增大，产生的孔压增量先减小后增大，以中主应力系数等于0.5为界，并且，中主应力系数对剪切过程中孔压开展的影响受剪应力水平的控制；初始剪应力水平越高，上升初始剪应力阶段产生的孔压增量越大，剪切过程中总的孔压水平越高。在包含主应力轴旋转和剪应力增大的剪切应力路径初始阶段，以大主应力方向角作为控制条件比以初始剪应力作为控制条件产生的孔压增量大，对剪切过程中孔压的开展影响更大。