多应力路径下非饱和铜尾砂抗剪强度研究

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在铜矿山开采的过程中,经工艺筛选后的铜尾砂会以干堆场的形式堆放在路面上或者堆放在基坑中,且铜尾砂是以非饱和状态堆存的。为了让铜尾矿能够利用在实际工程中,那么会对堆放在路面或者基坑中铜尾砂进行开挖或者填埋至路基。对不同开挖情况势必会产生不同的应力路径,且不同应力路径条件下会导致铜尾砂土体性质的改变及变形。因此,本文对湖北省大冶市某公司产生的铜尾砂进行了室内三轴试验研究,主要对铜尾砂的基本性质进行研究,以及进行了不同应力路径下对非饱和铜尾砂抗剪强度进行研究。具体内容如下:1)对铜尾砂进行基本力学试验,并判断铜尾砂的基本性质。2)采用滤纸法测定了非饱和铜尾砂土水特征曲线,进行不同应力路径试验方案设计。完成了常规、等压和减压三种应力路径下的非饱和铜尾矿三轴试验。研究了基体吸力对非饱和铜尾砂的抗剪强度和变形特性的影响。分析比较了三种不同应力路径对非饱和铜尾砂抗剪强度的影响。具体结论如下:1)在常规三轴应力路径中,随着基质吸力的增加,其应力应变曲线都表现为应变硬化型。在常规应力路径中,试样的体积应变与基质吸力成正比。不同基质吸力下的体变应变曲线表现出剪缩现象。在等压三轴应力路径中,随着基质吸力的增加,其应力应变曲线表现出不同的类型。随着基质吸力的增加,应力应变曲线表现由应变软化向应变硬化过渡。在基质吸力为50k Pa时,体变应变曲线表现出先剪缩后剪胀的现象。在减压三轴应力路径中,应力应变关系曲线表现达到峰值强度后会出现软化现象。在减压三轴应力路径下,不同基质吸力下的体变应变曲线都表现出由剪缩到剪胀状态。2)在三种应力路径中,常规应力路径条件下抗剪强度值是最大的,等压应力路径条件下抗剪强度值其次,减压应力路径条件下抗剪强度值最小。
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