非饱和重塑黄土一维固结与蠕变特性研究

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非饱和土广泛分布于地下水位较深的干旱、半干旱地区,是近年来研究的热门。非饱和土的工程力学特性相关研究,对解决实际工程中遇到的非饱和土的力学问题来说意义重大。黄土大面积存在于世界许多国家和地区,特殊的工程力学特性使得其在黄土地区的工程建设中发生的工程病害较多,且与水的作用密切相关,工程上需对黄土做专门处理。土的蠕变现象也普遍存在于黄土工程。近几年来,随着我国西部城市建设工作的大力开展,将黄土分布较为广泛的西部地区的岩土工程问题的研究又推上了一个新的发展阶段,尤其是对我国西部黄土丘陵沟壑地区的填方工程建设,起到了极大的推进作用。在此研究背景下,以西安某地区的非饱和重塑黄土为研究对象,开展土的主、次固结特性试验研究,并以试验结果为依据,对非饱和重塑黄土的固结变形规律进行分析,是本文完成的主要内容。具体成果如下:(1)据非饱和土的等效固结原理,分析非饱和重塑黄土在瞬时变形阶段和主固结阶段的应变变化规律,建立一个可以模拟非饱和重塑黄土在一维侧限状态下固结变形过程的函数关系式,即经验模型,验证模型的精度。(2)根据土的流变理论,对不同压实度、不同含水率条件下的非饱和重塑黄土开展一维蠕变试验,得到土样在各级固结压力作用下的蠕变曲线,并分析土样蠕变曲线的变化规律和其次固结特性。(3)揭示非饱和重塑黄土在次固结阶段的应变变化规律,对非饱和重塑黄土一维侧限试验的结果进行分析,用不同的经验模型和力学元件模型从实际和理论两方面对其进行模拟,在比较各个模型的优缺点和适用性的基础上,将两种模型相互结合,提出能更精确描述非饱和重塑黄土一维侧限状态下蠕变变形发展规律的半经验半理论模型,并验证模型的精度。(4)统一描述了非饱和土瞬时压缩、主固结和次固结变形规律,建立了分析模型。
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