谌文武等：渗透剪切作用下黄土的力学特征 ·643· 1000 1000 —ST-0 a —ST-0 b 800 --.ST-2 800 ---ST-2 600 600 400 400 200H 200 0 2 0 4681012141618 24681012141618 应变/% 应变/% 1000 1000 一ST-0 (c) 一ST-0 d 800 --ST-2 800 ---$T-2 600 600 400 400 200 200 24681012141618 00 2 4681012141618 应变/% 应变/% 图4不同围压条件下，剪切速率0.05 mm.min1应力应变关系.(a)100kPa:(b)200kPa:(c)300kPa:(d)400kPa Fig.4 Stress-strain curve of 0.05 mm.min-under different confining pressures:(a)100 kPa;(b)200kPa;(e)300 kPa;(d)400 kPa 切时的剪应力明显低于相同条件下剪切试验时的剪 g'=i-o5) (2) 应力.表明剪切中增加渗流场，导致饱和黄土的强 2 度明显降低，该结果也与图2~4中偏应力降低结果 式中，σ{和σ分别表示三轴试验中有效正应力和 致. 有效围压 图中p'和g分别表示有效平均正应力和有效剪 2.2不同水头下渗透剪切结果 应力，二者的数学表达式如下： 上述渗透剪切试验中，水头差设置均为2.0m, p'= (+0) 自然界中的水头往往处于变化状态，黄土在渗透剪 (1) 切中也会有不同的水头差.为对不同水头条件下饱 600- 600 (a) -0-ST100-0 4-ST100-2 (b) -0-ST100-0 -ST100-2 500 -0-5T200-0 ◆-ST200-2 500 0-ST200-0 ◆-5T200-2 c-ST300-0 -ST300-2 a-ST300-0 -ST300-2 400 --ST400-0 -ST400-2 400 -ST400-0 ST400-2 200 200 100 100 100 200 300400 500 600700800 100200300400500600700800 p'/kPa p'/kPa 600 -3-ST100-0 -5T100-2 500 0-ST200-0 -5T200-2 -0-ST300-0 -◆-5T300-2 400 0-ST400-0 -ST400-2 200 100 100200300400500600700800 p'/kPa 图5不同剪切速率下应力路径关系曲线.(a)0.5 mm-min-1；(b)0.1 mm-min；(c)0.05 mm-min1 Fig.5 Stress-path curves under different shear rates:(a)0.5 mm.min;(b)0.I mm.min1;(c)0.05 mm-min-谌文武等: 渗透剪切作用下黄土的力学特征 图 4 不同围压条件下,剪切速率 0郾 05 mm·min - 1应力应变关系 郾 (a) 100 kPa; (b) 200 kPa; (c) 300 kPa; (d) 400 kPa Fig. 4 Stress鄄strain curve of 0郾 05 mm·min - 1 under different confining pressures: (a) 100 kPa; (b) 200 kPa; (c) 300 kPa; (d) 400 kPa 切时的剪应力明显低于相同条件下剪切试验时的剪 图 5 不同剪切速率下应力路径关系曲线. (a) 0郾 5 mm·min - 1 ; (b) 0郾 1 mm·min - 1 ; (c) 0郾 05 mm·min - 1 Fig. 5 Stress鄄path curves under different shear rates: (a) 0郾 5 mm·min - 1 ; (b) 0郾 1 mm·min - 1 ; (c) 0郾 05 mm·min - 1 应力. 表明剪切中增加渗流场,导致饱和黄土的强 度明显降低,该结果也与图 2 ~ 4 中偏应力降低结果 一致. 图中 p忆和 q忆分别表示有效平均正应力和有效剪 应力,二者的数学表达式如下: p忆 = (滓忆1 + 滓忆3 ) 2 (1) q忆 = (滓忆1 - 滓忆3 ) 2 (2) 式中,滓忆1 和 滓忆3 分别表示三轴试验中有效正应力和 有效围压. 2郾 2 不同水头下渗透剪切结果 上述渗透剪切试验中,水头差设置均为 2郾 0 m, 自然界中的水头往往处于变化状态,黄土在渗透剪 切中也会有不同的水头差. 为对不同水头条件下饱 ·643·