不同固结路径影响软土不排水强度性状及屈服面轨迹研究

摘要

为了揭示复杂应力历史下软土力学响应的内在机制，探究固结路径对土体强度演化规律和屈服面几何特征的定量影响，完善各向异性本构理论，使用全自动应力路径三轴仪，通过控制固结参数K值实现偏压与等向固结的对比分析。结果表明：土样孔隙比与含水率随竖向应力的增大呈对数下降，表现出由弹性压缩向塑性压缩转变的特性；在同一有效应力下，不排水强度随着应力比的增大而上升，且在低应力阶段路径效应显著，高应力阶段则以有效均应力为主控因素；在应力比η=0.75、有效均应力p′=50 kPa条件下，不排水强度提升率达117%;各路径下屈服面轨迹均呈椭圆形，并随着应力比的增大表现出逆时针旋转和偏心率增大的趋势，最终趋于临界状态，固结路径不仅主导了软土结构各向异性的形成，还显著影响屈服面的形态演化。研究结果对复杂应力历史下软土本构建模和工程安全评价具有一定的理论和工程价值。

关键词

岩土力学 / 固结路径 / 应力比 / 有效均应力 / 不排水强度 / 屈服面轨迹

基金资助

国家自然科学基金(52209129)