非饱和土水特征曲线测试方法及干湿作用下抗剪强度特性试验研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lxbyftk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
非饱和土广泛存在于自然界中,然而随着社会的进步和科技的发展,研究非饱和土已经成为岩土工程界必然的趋势。在研究非饱和土的过程中,必然会接触到土水特征曲线,其不仅是研究非饱和土的基础,而且影响着非饱和土的强度和变形以及渗透特性。但是土水特征曲线的测量需要花费大量的时间和精力,因此提出一个快捷、经济并且有效的预测土水特征曲线的方法非常重要。而在土水特征曲线的研究中,许多学者发现其存在着水力滞后的现象,但是这种现象对土体强度的影响程度并没有具体定量的描述,也没有将其与非饱和吸力强度建立联系。所以本文的主要研究工作是:首先建立一种能够快速预测非饱和土的土水特征曲线的理论模型,然后将土水特征关系曲线中水力滞后对土体强度的影响进行定量的描述,最后通过将土水特征关系曲线和吸应力特征曲线结合对非饱和吸力强度进行预测  首先,通过利用核磁共振技术结合VG模型(或分形理论)建立能够快速预测非饱和土土水特征曲线的理论模型,然后将理论模型与传统直接测量的方法进行对比。结果表明,本文理论模型能够极大地节约测量土水特征曲线的时间,并且理论模型预测结果与传统直接测量土水特征曲线的试验数据吻合性很好,也说明该模型能够很好的预测土水特征曲线(第二章)  然后,笔者通过控制非饱和土的含水率,开展指定含水率下脱湿样和吸湿样的室内直剪试验。试验结果表明,无论脱湿过程还是吸湿过程,非饱和土的抗剪强度参数都是随含水量的增加而降低的,其中广义凝聚力随含水率增加呈二次曲线降低的关系,广义内摩擦角随含水率增加近似呈直线降低的关系,并从脱、吸湿直剪试验可知,脱湿强度与吸湿强度之间存在差异,笔者通过引入抗剪强度损失比η来量化这种差异,结果表明其损失比在8%-18%之间,试验上证明水力滞回效应对非饱和粘土的抗剪强度有重要影响(第三章)  最后,基于Lu ning提出的吸应力的概念,通过联系土水特征关系及吸应力特征关系曲线,非饱和土的吸力强度能够通过土水特征关系预测。同时开展了室内不同含水率状态压实样的直剪试验,试验结果表明,在低含水量作用下,非饱和粘性土抗剪强度变化有明显峰值,展示应变软化特性;而在高含水量条件下,展示应变强化特性。通过模型预测曲线与实测结果对比表明,建立的模型仅利用测定含水量的变化能够确定非饱和土吸力强度的演化,将极大地简化试验并节约测试时间。随后采用核磁共振测试技术对上述不同含水量状态的剪切样开展了含水量分布的测试,测试结果进一步从微观上解释非饱和粘土吸力强度随含水率演化的机理(第四章)
其他文献
本文在有限元分析方法的基础上,研究了筏形基础的有限元模型及其具体实现,还讨论了用面向对象技术实现的问题。 文章首先从目前建筑软件现状入手,简要介绍了国内外有关筏形基
钢管混凝土结构适应现代工程向大跨、高耸、重载方向发展的要求,并能适应恶劣环境条件,已被广泛地应用于工业厂房、高层和超高层建筑、拱桥和地下建筑,并成为了结构工程学科
膨胀岩土是一种特殊岩土体,成因、性质等均与其他岩土体不一样。随着现代化工程建设的高速发展,人们对自然资源需求与日俱增、寻找和利用以及工程建设过程中,常常会遇到有关膨胀
页岩气作为近年来我国大力发展和倡导的非常规天然气的一种,具有分布范围广、储量潜力大和开采寿命长等优势,在油气资源供应日趋紧张、环境压力逐渐增大及北美地区页岩气进入大
桥-船相撞是一个困扰工程界已久的复杂灾害性问题,现有对这一问题的理论分析和处理手段还很不完善.该文针对这一严峻现实,在前人已有成果的基础上,较为系统和深入的探讨了桥-
该文研究了石英砂-活性炭双层滤料生物活性滤池的启动过程.反冲洗是生物活性滤池正常运行的重要保证,该文系统而深入地对比研究了两种反冲洗方式(滤后水和加氯水)对生物活性
该文以取得显著经济、社会效益的“岩巷定向断裂控制爆破技术”在全国各地的推广应用情况以及作者参加的技术应用科研项目为基础,结合大量现场爆破实例,提出建立基于规则知识
深部地下空间的进一步开发和利用已经成为岩土工程发展的趋势,随着埋深或应力水平的增高,深埋硬岩隧洞开挖时的围岩破坏问题日显突出,施工人员及设备的安全将面临巨大威胁,并可能
该文主要包括以下内容: 首先,对无单元法的数学基础—滑动最小二乘法的基本理论作了详细介绍和研究,对影响插值结果的关键因素,如权函数的选取;节点影响半径的确定;数值积分
纵观21世纪初的多次大地震,其突发性强,破坏性大,次生灾害严重等显著特点,给人类生命财产和生活带来了巨大的破坏,给国家社会带来巨大的经济损失。但是地震过后许多建筑物并没有完