1、1/3/2023 湿陷性黄土的结构性湿陷性黄土的结构性及其变形强度特性及其变形强度特性 邵生俊邵生俊 邓国华邓国华 龙吉勇龙吉勇 周飞飞周飞飞 陶虎陶虎 西安理工大学岩土工程研究所西安理工大学岩土工程研究所 20072007年年1010月月1/3/20231 1、黄土的结构特征及其基本力学特性黄土的结构特征及其基本力学特性2 2、非饱和结构性土的综合结构势、非饱和结构性土的综合结构势3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势4 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系5 5、黄土的结构性强度变化规律、黄土的结构性强度变化规律6 6、黄土的损伤特
2、性、黄土的损伤特性7 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应力8 8、结束语、结束语湿陷性黄土的结构性及其变形强度特性湿陷性黄土的结构性及其变形强度特性1/3/20231 1、黄土的结构特征及其基本力学特性、黄土的结构特征及其基本力学特性 黄土的细观结构特征：黄土的细观结构特征：黄土的骨架由单粒、集粒、凝块组成；黄土的骨架由单粒、集粒、凝块组成；黄土的骨架具有架空的大孔隙特征；黄土的骨架具有架空的大孔隙特征；黄土颗粒间由盐分胶结、收缩膜联结；黄土颗粒间由盐分胶结、收缩膜联结；黄土中存在微节理裂隙。黄土中存在微节理裂隙。黄土的细观结构形成理论：黄土的细观结构形成理论：双
3、电层理论双电层理论 收缩膜理论收缩膜理论 物质组成理论物质组成理论1/3/20231 1、黄土的结构特征及其基本力学特性黄土的结构特征及其基本力学特性黄土细观结构的认识：黄土细观结构的认识：一定尺度内土粒构架在空间分布不均匀；一定尺度内土粒构架在空间分布不均匀；一定尺度内土粒构架中的孔隙在空间分一定尺度内土粒构架中的孔隙在空间分 布不均匀；布不均匀；土粒间有易溶盐胶结物加固土粒构架，且土粒间有易溶盐胶结物加固土粒构架，且 胶结物随土中含水量的多少可能存在相变；胶结物随土中含水量的多少可能存在相变；水气交界面：收缩膜对土粒构架有加固作用；水气交界面：收缩膜对土粒构架有加固作用；浸水、受荷作用下黄
4、土细观结构的变化趋势：浸水、受荷作用下黄土细观结构的变化趋势：土粒构架趋于稳定、分布均匀化；孔隙减小土粒构架趋于稳定、分布均匀化；孔隙减小 分布均匀化；胶结逐渐丧失破损化；水膜分布均匀化；胶结逐渐丧失破损化；水膜 转移均匀化。转移均匀化。1/3/2023黄土的压缩变形特征：黄土的压缩变形特征：1 1、黄土的结构特征及其基本力学特性黄土的结构特征及其基本力学特性湿陷性黄土一般属于欠湿陷性黄土一般属于欠压密结构性土：上覆压压密结构性土：上覆压力大于先期固结压力，力大于先期固结压力，小于结构屈服压力。小于结构屈服压力。结构屈服破坏前压缩变结构屈服破坏前压缩变形随压力的增长率较小；形随压力的增长率较小
5、；之后增长率逐渐增大。之后增长率逐渐增大。原状黄土压缩曲线与正常原状黄土压缩曲线与正常固结曲线给出了同一压力固结曲线给出了同一压力下结构破损（增湿）后孔下结构破损（增湿）后孔隙比的可能变化量。隙比的可能变化量。cpscpop原状黄土原状黄土1/3/2023黄土的压、剪变形特征：黄土的压、剪变形特征：1 1、黄土的结构特征及其基本力学特性黄土的结构特征及其基本力学特性固结围压小于结构屈服固结围压小于结构屈服压力时，剪应力剪应变压力时，剪应力剪应变曲线呈软化型；曲线呈软化型；固结围压越小，压缩作固结围压越小，压缩作用造成的结构破损越小用造成的结构破损越小，剪切过程中有明显的，剪切过程中有明显的剪切
6、体胀特性，且剪缩剪切体胀特性，且剪缩剪胀的转折点一般对应剪胀的转折点一般对应于剪应力剪应变曲线的于剪应力剪应变曲线的峰值点。峰值点。1/3/2023黄土的压、剪变形特征：黄土的压、剪变形特征：1 1、黄土的结构特征及其基本力学特性黄土的结构特征及其基本力学特性固结围压大于结构屈服固结围压大于结构屈服压力时，剪应力剪应变压力时，剪应力剪应变曲线呈硬化型；曲线呈硬化型；固结围压越大，压缩作固结围压越大，压缩作用造成的结构破损越大用造成的结构破损越大，剪切过程中剪切体缩，剪切过程中剪切体缩越大。越大。1/3/2023黄土的压、剪变形特征：黄土的压、剪变形特征：1 1、黄土的结构特征及其基本力学特性黄
7、土的结构特征及其基本力学特性原状黄土压缩曲线与临界原状黄土压缩曲线与临界状态曲线给出了同一压力状态曲线给出了同一压力下结构破损（增湿、剪切）下结构破损（增湿、剪切）后孔隙比的可能变化量。后孔隙比的可能变化量。cpscpope临界状态线临界状态线正常固结线正常固结线pln1/3/20232 2、非饱和结构性土的综合结构势非饱和结构性土的综合结构势土的结构性参数综合结构势土的结构性参数综合结构势 （谢定义、齐吉琳谢定义、齐吉琳1999）结构性土具有结构的可稳性与结构的可变性；结构性土具有结构的可稳性与结构的可变性；原状土的结构性可以通过加荷、浸水、扰动等作用原状土的结构性可以通过加荷、浸水、扰动等
8、作用释放出来；释放出来；饱和原状土与原状土的压缩变形比饱和原状土与原状土的压缩变形比m1表示可变性；表示可变性；原状土与扰动重塑土的压缩变形比原状土与扰动重塑土的压缩变形比m2表示可稳性；表示可稳性；综合结构势综合结构势 mp=m1/m21/3/20232 2、非饱和结构性土的综合结构势、非饱和结构性土的综合结构势复杂复杂应力条件下的应用应力条件下的应用 侧限压缩试验侧限压缩试验测试随压力增大的压缩变形测试随压力增大的压缩变形三轴压缩试验三轴压缩试验测试随变形发展的剪切应力测试随变形发展的剪切应力基于应力条件的结构性参数基于应力条件的结构性参数固结围压50kPa0501001502002503
9、00051015201(%)1-3(kPa)饱和原状样重塑样W=15%原状样W=15%1/3/20233 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势原状土三轴剪切试验原状土三轴剪切试验ay31扰动土三轴剪切试验扰动土三轴剪切试验ar31饱和原状土三轴剪切试验饱和原状土三轴剪切试验as31 原状土与饱和原状土的原状土与饱和原状土的剪应力比剪应力比m1表示可变性表示可变性原状土与扰动重塑土的原状土与扰动重塑土的剪应力比剪应力比m2表示可稳性表示可稳性固结围压200kPa020040060080010001200140016001800051015201（%）1-3（kPa）
10、饱和原状样重塑样W=2%原状样W=2%胶结强度胶结强度吸力强度吸力强度原装样原装样重塑样重塑样饱和样饱和样1/3/2023rysymmm3131313121三轴剪切试验结果三轴剪切试验结果 原状土样为原状土样为Q Q3 3黄土，干密度约为黄土，干密度约为1.30g/cm3，天然含天然含水量为水量为8.5%。原状土样、重塑土样的含水量控制在。原状土样、重塑土样的含水量控制在218%范围范围，三轴剪切试验的固结围压控制在，三轴剪切试验的固结围压控制在50300kPa范围范围。分别进行了不同固结围压、不同含水量的原状土、。分别进行了不同固结围压、不同含水量的原状土、重塑土的三轴试验，以及不同固结围压
11、的饱和原状土三重塑土的三轴试验，以及不同固结围压的饱和原状土三轴剪切试验。轴剪切试验。3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/3/2023原状样w=2%0400800120016002000051015201（%）1-3（kPa）围压50kPa围压100kPa围压150kPa围压200kPa原状样 w=8.5%02004006008001000051015201(%)1-3(kPa)围压100kPa围压50kPa围压300kPa围压200kPa原状土原状土三轴剪切试验结果三轴剪切试验结果3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/
12、3/2023原状样 w=15%0100200300400500600051015201（%）1-3（kPa）围压50kPa围压100kPa围压200kPa围压300kPa原状样 W=18%010020030040050060070005101520251（%）1-3（kPa）围压50kPa围压100kPa围压150kPa围压200kPa原状土原状土三轴剪切试验结果三轴剪切试验结果3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/3/2023相同围压下一定相同围压下一定含水量的原状土、含水量的原状土、重塑土重塑土三轴剪切三轴剪切试验结果试验结果与原状与原状饱和黄土的剪切饱
13、和黄土的剪切试验结果试验结果固结围压50kPa020040060080010001200140016001800051015201（%）1-3（kPa）饱和原状样重塑样w=2%原状样W=2%固结围压200kPa020040060080010001200140016001800051015201（%）1-3（kPa）饱和原状样重塑样W=2%原状样W=2%3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/3/2023相同围压下一定相同围压下一定含水量的原状土、含水量的原状土、重塑土重塑土三轴剪切三轴剪切试验结果试验结果与原状与原状饱和黄土的剪切饱和黄土的剪切试验结果试验结果
14、固结围压50kPa050100150200250300051015201(%)1-3(kPa)饱和原状样重塑样W=15%原状样W=15%固结围压200kPa010020030040050002468101214161（%）1-3（kPa）饱和原状样重塑样W=15%原状样W=15%3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/3/2023含水量 w=2%020406080100120140160180200051015201（%）m围压50kPa围压100kPa围压200kPa围压300kPa含水量 w=8.5%020406080100051015201（%）m围压5
15、0kPa围压100kPa围压200kPa围压300kPa结构性参数与轴向应变的关系结构性参数与轴向应变的关系3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/3/2023结构性参数与轴向应变的关系结构性参数与轴向应变的关系含水量 w=15%0204060051015201（%）m围压100kPa围压200kPa围压50kPa围压300kPa含水量 w=18%0204060051015201（%）m围压50kPa围压100kPa围压200kPa围压300kPa3 3、复杂应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势1/3/2023,3cmwfm 3 3、复杂
16、应力条件下黄土的综合结构势、复杂应力条件下黄土的综合结构势01.A950.B 22031c.cck/Pa)w(kCwkddekD211312acwke/p/ekEeEDeAmsCBss)(1/3/2023 已经确定的结构性参数考虑了含水量、初始固结压力及剪已经确定的结构性参数考虑了含水量、初始固结压力及剪切变形发展对于结构性变化的影响，将其引入应力应变关系曲切变形发展对于结构性变化的影响，将其引入应力应变关系曲线，即将测试确定的不同应变条件下的主应力差除以结构性参线，即将测试确定的不同应变条件下的主应力差除以结构性参数，可以得到如下的关系曲线。数，可以得到如下的关系曲线。4 4、黄土的综合结构
17、势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系05010015005101520s/%q/m3 c=50kPa3 c=100kPa3 c=200kPa含水量2.0%02040608010012014005101520s/%q/m3 c=50kPa3 c=100kPa3 c=200kPa含水量8.5%关系曲线smq/1/3/20234 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系关系曲线smq/02040608010012014005101520s/%q/m3 c=50kPa3 c=100kPa3 c=200kPa含水量1 5%02040608010005101520s/%q/m
18、3 c=50kPa3 c=100kPa3 c=200kPa含水量1 8%1/3/20234 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系关系曲线sv/ddq/p 00.511.522.533.5-3-2-101-dv/dsq/p围压5 0 kPa，含 水量2.0%围压1 0 0kPa，含 水量2.0%围压2 0 0kPa，含 水量2.0%00.511.522.533.5-3-2-101q/p-dv/ds围压50kPa,含水量8.5围压100kPa，含水量8.5%围压200kPa,含水量8.5%1/3/20234 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系关
19、系曲线sv/ddq/p00.511.522.533.5-4-3-2-101q/p-dv/ds围压50kPa,含水量15围压100kPa，含水量15围压200kPa，含水量1500.511.522.533.5-3-2-101q/p-dv/ds围压50kPa，含水量18围压100kPa，含水量17.5围压200kPa，含水量181/3/20234 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系ssbamq/)(svddpqbqmaqssvdpqdApqsv1应力应变关系1/3/2023qpbqmasv0022bqmbqmaddsvdqdpmbqm24 4、黄土的综合结构势应力应变关
20、系、黄土的综合结构势应力应变关系应力应变关系1/3/20234 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系05001000150020002500300005101520s/%q/kPa实验结果，3 c=5 0 k Pa拟合结果，3 c=5 0 k Pa实验结果，3 c=1 0 0 kPa拟合结果，3 c=1 0 0 kPa实验结果，3 c=2 0 0 kPa拟合结果，3 c=2 0 0 kPa含水量2.0%0500100015002000250005101520s/%q/kPa实验结果，3 c=5 0 k Pa拟合结果，3 c=5 0 k Pa实验结果，3 c=1 0 0
21、 kPa拟合结果，3 c=1 0 0 kPa实验结果，3 c=2 0 0 kPa拟合结果，3 c=2 0 0 kPa含水量8.5%-10010030050070090011001300150005101520s/%q/kPa实验结果，3 c=5 0 k Pa拟合结果，3 c=5 0 k Pa实验结果，3 c=1 0 0 kPa拟合结果，3 c=1 0 0 kPa实验结果，3 c=2 0 0 kPa拟合结果，3 c=2 0 0 kPa含水量1 5%-100100300500700900110013001500051015s/%q/kPa实验结果，3 c=5 0 k Pa拟合结果，3 c=5 0
22、k Pa实验结果，3 c=1 0 0 kPa拟合结果，3 c=1 0 0 kPa实验结果，3 c=2 0 0 kPa拟合结果，3 c=2 0 0 kPa含水量1 8%应力应变关系的验证1/3/20234 4、黄土的综合结构势应力应变关系、黄土的综合结构势应力应变关系024681012051015s(%)v(%)3 c=100kPa 实 测值3 c=100kPa 计 算值3 c=200kPa 实 测值3 c=200kPa 计 算值(c)含水量15%0510152025051015s(%)v(%)3 c=50kPa 实 测值3 c=50kPa 计 算值3 c=100kPa 实 测值3 c=100k
23、Pa 计 算值3 c=200kPa 实 测值3 c=200kPa 计 算值(d)含水量18%应力应变关系的验证1/3/20235 5、黄土的结构性强度变化规律、黄土的结构性强度变化规律 当固结压力较小时，压缩作当固结压力较小时，压缩作用造成的结构性丧失程度较小，用造成的结构性丧失程度较小，剪切作用下具有明显的峰值强度剪切作用下具有明显的峰值强度，此后随着结构性的逐渐丧失，此后随着结构性的逐渐丧失，抗剪强度逐渐衰减；抗剪强度逐渐衰减；当固结压力较大时，压缩作当固结压力较大时，压缩作用造成结构性丧失程度较高，破用造成结构性丧失程度较高，破坏应变时土的抗剪切强度最大；坏应变时土的抗剪切强度最大；不同
24、结构性状态的土，其抗不同结构性状态的土，其抗剪切强度不同。剪切强度不同。1/3/20235 5、黄土的结构性强度变化规律、黄土的结构性强度变化规律抗剪强度比与结构性参数比的关系抗剪强度比与结构性参数比的关系1/3/20235 5、黄土的结构性强度变化规律、黄土的结构性强度变化规律同结构性参数条件下土的破坏应力状态同结构性参数条件下土的破坏应力状态1/3/20235 5、黄土的结构性强度变化规律、黄土的结构性强度变化规律同一密度条件下，随着结同一密度条件下，随着结构性参数的增大，土的粘构性参数的增大，土的粘聚力在逐渐增大，且趋于聚力在逐渐增大，且趋于稳定值；但摩擦角基本不稳定值；但摩擦角基本不变
25、。变。1/3/20235 5、黄土的结构性强度变化规律、黄土的结构性强度变化规律应力空间中强度破坏面随结构性参数的变化应力空间中强度破坏面随结构性参数的变化1/3/20236 6、黄土的损伤特性、黄土的损伤特性基本认识基本认识原状黄土具有显著的结构性。工程中的黄土一般原状黄土具有显著的结构性。工程中的黄土一般 受荷载、浸水作用，使得土的含水量及应力状态发受荷载、浸水作用，使得土的含水量及应力状态发生改变，引起土结构的逐渐破坏，即土结构的损伤生改变，引起土结构的逐渐破坏，即土结构的损伤变化。变化。土损伤力学一般应用复合体理论，即一定损伤状土损伤力学一般应用复合体理论，即一定损伤状 态的土承受的应
26、力由原状结构部分和完全重塑态的土承受的应力由原状结构部分和完全重塑 （正常固结状态）部分共同承担，即可表示为：（正常固结状态）部分共同承担，即可表示为：dijiijij)(1dip)p(p 1diq)q(q 11/3/20236 6、黄土的损伤特性、黄土的损伤特性偏应力的剪切作用、球应力的压缩作用、浸水增偏应力的剪切作用、球应力的压缩作用、浸水增 湿作用均可以引起土结构的损伤，损伤比的定义必湿作用均可以引起土结构的损伤，损伤比的定义必须反映上述三种作用的影响。须反映上述三种作用的影响。假定复合体的原状结构部分和完全重塑部假定复合体的原状结构部分和完全重塑部分具有相同的应变，则依据土全量模量的变
27、分具有相同的应变，则依据土全量模量的变化可以定义损伤比：化可以定义损伤比：diiKKKKdiiGGGGdiiEEEE1/3/20236 6、黄土的损伤特性、黄土的损伤特性AB反映了原状土的抗力；反映了原状土的抗力；BC为原状土的固结压缩线；为原状土的固结压缩线；AD为正常固结土压缩曲线；为正常固结土压缩曲线；一定压缩应变条件下一定压缩应变条件下为完全重塑土承担的应力为完全重塑土承担的应力，为原状土承担的应力；为原状土承担的应力；d)p(1ipcpscpope正常固结线正常固结线pln原状黄土原状黄土1ipd)p(1ipABCDipiPd)p(1dp压缩条件下的损伤特性认识压缩条件下的损伤特性认
28、识1/3/20236 6、黄土的损伤特性、黄土的损伤特性AB为考虑湿度影响的原状土的为考虑湿度影响的原状土的最大抗力；最大抗力；BC为原状土的固结为原状土的固结压缩包线；压缩包线；AD为正常固结土压为正常固结土压缩曲线；一定体积应变条件下缩曲线；一定体积应变条件下 为完全重塑部分承担为完全重塑部分承担的应力的应力，为原状部分承为原状部分承担的应力；担的应力；d)p(1ipipiPd)p(1dp增湿、压缩条件下的损伤特性认识增湿、压缩条件下的损伤特性认识scpe正常固结线正常固结线pln原状黄土原状黄土1ipd)p(1ipABCD1/3/20236 6、黄土的损伤特性、黄土的损伤特性AO反映了原
29、状土的抗剪力；反映了原状土的抗剪力；OB为正常固结土强度线；为正常固结土强度线；ACD为原状土强度曲线；为原状土强度曲线；一定应变条件下一定应变条件下 为完为完全重塑部分承担的应力全重塑部分承担的应力，为原状部分承担的应力为原状部分承担的应力；E、F两点分别位于原状土两点分别位于原状土和完全重塑土的强度，它们和完全重塑土的强度，它们具有相同应变。具有相同应变。d)q(1iq压、剪条件下的损伤特性认识压、剪条件下的损伤特性认识iqAplniqEBq正常固结土正常固结土原状黄土原状黄土d)q(1oCDFiqiqd)q(1dq1/3/20236 6、黄土的损伤特性、黄土的损伤特性AO反映了原状土的最
30、大抗剪反映了原状土的最大抗剪力；力；OB为正常固结土强度线为正常固结土强度线；ACD为不同湿度原状土强为不同湿度原状土强度包线；度包线；一定应变条件下一定应变条件下 为完全重塑部分承担为完全重塑部分承担的剪应力的剪应力，为原状部分为原状部分承担的剪应力；承担的剪应力；E、F两点分两点分别位于原状土和完全重塑土别位于原状土和完全重塑土的强度，它们具有相同应变的强度，它们具有相同应变。d)q(1iq增湿、压、剪条件下的损伤特性认识增湿、压、剪条件下的损伤特性认识plniqEiqBq正常固结土正常固结土原状黄土原状黄土d)q(1AoCDFiqiqd)q(1dq1/3/2023应力应变方程应力应变方程
31、 dDdDddi)1(ddi矩阵完全重塑土的切线劲度阵原状黄土的切线劲度矩diDD6 6、黄土的损伤强度变形特性、黄土的损伤强度变形特性1/3/20237 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应力 天然的非饱和土和饱和土一般均具有结构性，它泛指天然的非饱和土和饱和土一般均具有结构性，它泛指土粒排列和连接所表现出的抗压、抗剪作用；土粒排列和连接所表现出的抗压、抗剪作用；天然非饱和土的结构性一般包括了胶结物加固作用、天然非饱和土的结构性一般包括了胶结物加固作用、电化学作用、收缩膜加固作用、土粒和孔隙空间排列不均电化学作用、收缩膜加固作用、土粒和孔隙空间排列不均匀表现的宏观
32、作用。这些作用与土粒构架一起承担变形稳匀表现的宏观作用。这些作用与土粒构架一起承担变形稳定时的附加应力作用，它们构成了等效骨架相，其承受的定时的附加应力作用，它们构成了等效骨架相，其承受的应力为等效骨架相应力；应力为等效骨架相应力；非饱和土等效孔隙中充满了可流动的液体和气体，其中非饱和土等效孔隙中充满了可流动的液体和气体，其中气体是可压缩的流体，在压缩作用下会产生瞬时体缩；气体是可压缩的流体，在压缩作用下会产生瞬时体缩；1/3/20237 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应力 天然饱和土的结构性一般包括了胶结物加固作天然饱和土的结构性一般包括了胶结物加固作用、电化
33、学作用、土粒和孔隙空间排列不均匀表现用、电化学作用、土粒和孔隙空间排列不均匀表现的宏观作用。这些作用与土粒构架一起承担变形稳的宏观作用。这些作用与土粒构架一起承担变形稳定时的附加应力作用，它们也构成了等效骨架相，定时的附加应力作用，它们也构成了等效骨架相，其承受的应力为等效骨架相应力；其承受的应力为等效骨架相应力；但是、饱和土等效孔隙中充满了可流动的液体但是、饱和土等效孔隙中充满了可流动的液体，完全饱和状态时其中没有气体，在压缩作用下不，完全饱和状态时其中没有气体，在压缩作用下不会产生瞬时体缩；会产生瞬时体缩；1/3/20237 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应
34、力elesuwesu非饱和土：非饱和土：原状饱和土：原状饱和土：等效骨架等效骨架相应力相应力等效流体等效流体相压力相压力等效骨架等效骨架相应力相应力孔隙水压力孔隙水压力1/3/20237 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应力 正常固结饱和土（完全重塑、纯净水饱和、等正常固结饱和土（完全重塑、纯净水饱和、等向压缩）：没有胶结作用、收缩膜作用、电化学作向压缩）：没有胶结作用、收缩膜作用、电化学作用；土粒和孔隙空间分布均匀。一般没有结构性，用；土粒和孔隙空间分布均匀。一般没有结构性，变形稳定时土粒构架承担了附加应力；固结过程孔变形稳定时土粒构架承担了附加应力；固结过程孔
35、隙水分担部分压力。隙水分担部分压力。wsu正常固结饱和土：正常固结饱和土：骨架相应力骨架相应力孔隙水压力孔隙水压力1/3/2023正常固结饱和土正常固结饱和土 密度、有效应力（骨架相应力）和抗剪强度具密度、有效应力（骨架相应力）和抗剪强度具有一一对应的关系。即一定体缩应变时，土的有效有一一对应的关系。即一定体缩应变时，土的有效应力和抗剪强度都是一定的。应力和抗剪强度都是一定的。7 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应力结构性土（原状饱和土、非饱和土）结构性土（原状饱和土、非饱和土）由于结构性随着变形而变化，不断改变结构性由于结构性随着变形而变化，不断改变结构性土的等
36、效骨架相，因此，结构性土的密度、等效骨土的等效骨架相，因此，结构性土的密度、等效骨架相应力和抗剪强度不具有一一对应的关系。但是架相应力和抗剪强度不具有一一对应的关系。但是，随着扰动、增湿作用，使土的结构性完全丧失时，随着扰动、增湿作用，使土的结构性完全丧失时这种对应关系是存在的。这种对应关系是存在的。1/3/20237 7、黄土的等效骨架相应力及有效应力、黄土的等效骨架相应力及有效应力 黄土是具有显著结构性的非饱和土，其等效骨黄土是具有显著结构性的非饱和土，其等效骨架相应力也是给定结构性土骨架承担的应力，扣除相架相应力也是给定结构性土骨架承担的应力，扣除相应的结构性作用，由土粒构架承担的应力才
37、能引起土应的结构性作用，由土粒构架承担的应力才能引起土粒构架变形，即产生土骨架变形。粒构架变形，即产生土骨架变形。比较相同初始密度状态和相同应变状态的正常固比较相同初始密度状态和相同应变状态的正常固结土的有效应力状态和原状土的等效骨架应力状态，结土的有效应力状态和原状土的等效骨架应力状态，即可以区分出结构性分担的应力。从而，可以研究非即可以区分出结构性分担的应力。从而，可以研究非饱和黄土等效骨架相应力的构成及其变化规律。饱和黄土等效骨架相应力的构成及其变化规律。1/3/20238 8、结束语、结束语黄土的微观结构特征是其具有显著的结构性。根据其密度黄土的微观结构特征是其具有显著的结构性。根据其
38、密度状态对应的正常固结应力、结构屈服破坏压缩应力及附加压状态对应的正常固结应力、结构屈服破坏压缩应力及附加压缩应力，可以将其区分为欠固结结构性土、正常固结结构性缩应力，可以将其区分为欠固结结构性土、正常固结结构性土和超固结结构性土；土和超固结结构性土；基于综合结构势揭示了三轴应力条件下的结构性变化规律基于综合结构势揭示了三轴应力条件下的结构性变化规律，分析建立了引入结构性参数的本构模型；依据等结构性参，分析建立了引入结构性参数的本构模型；依据等结构性参数下非饱和黄土的强度特性，揭示了结构性强度变化规律。数下非饱和黄土的强度特性，揭示了结构性强度变化规律。依据原状黄土在增湿、扰动作用下逐渐向正常固结土转化依据原状黄土在增湿、扰动作用下逐渐向正常固结土转化的本质特性，提出了黄土结构性损伤演化分析的土力学试验的本质特性，提出了黄土结构性损伤演化分析的土力学试验研究思路与方法以及等效骨架相应力的研究方法。研究思路与方法以及等效骨架相应力的研究方法。1/3/2023
