【摘 要】
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在我国,黄土有着广泛的分布面积,其复杂的结构及特殊的物质组成导致黄土工程特性复杂,尤其是黄土的流变特性。随着我国经济持续高速增长,各行各业越来越多的工程活动都涉及到了黄
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在我国,黄土有着广泛的分布面积,其复杂的结构及特殊的物质组成导致黄土工程特性复杂,尤其是黄土的流变特性。随着我国经济持续高速增长,各行各业越来越多的工程活动都涉及到了黄土。为了确保这些工程的安全问题,对黄土的流变特性研究具有十分重要的理论价值和实际意义。本文在分析国内外大量黄土蠕变研究文献的基础上,对陕西省礼泉县某崩塌的Q2黄土进行了室内常规三轴蠕变试验,结合FLAC3D数值模拟方法较为系统地研究黄土的蠕变特性及对边坡的影响。主要研究内容如下:(1)分别对礼泉地区3种含水量(ω=12%、16%、21%)的Q2黄土在4种围压水平下(100kPa、150kPa、200kPa、300kPa)进行了常规三轴蠕变试验。绘制出不同含水量不同围压下黄土的蠕变曲线,对其蠕变特性进行总结,并分析了围压对蠕变特性的影响。依据试验成果及蠕变试验曲线,绘制了应力应变等时曲线,分析研究了在不同围压水平下黄土蠕变的应力应变变化规律,并探讨了黄土的蠕变机理。(2)对三轴蠕变试验结果及相关蠕变试验曲线分析整理,得出Singh-Mitchell蠕变模型和Mesri蠕变模型两种描述土体蠕变特性的典型经验模型,同时利用数学方法对礼泉地区Q2黄土建立蠕变经验模型公式,并确定其公式相关参数。同时进而对三种经验模型的准确性进行对比研究。在对礼泉Q2黄土的本构模型研究上,选用五参数的广义开尔文模型,通过对蠕变试验曲线拟合,确定其公式相关系数,进而建立了其蠕变理论本构模型公式。(3)利用FLAC3D对礼泉地区Q2黄土进行数值模拟,分别选用经典的摩尔库伦模型和广义开尔文蠕变模型,进而对不同时段两种模型的模拟结果进行了对比研究。
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