学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

膨胀土固结与蠕变试验研究

作　者: 滕珂
导　师: 肖宏彬
学　校: 湖南工业大学
专　业: 岩土工程
关键词: 膨胀土 蠕变 固结 耦合 模型
分类号: TU411
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 86次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


膨胀土在全球分布非常广泛,由它引起的工程事故频繁,这给世界各国带来了巨大的经济损失。许多工程实例和研究均表明,以膨胀土作为地基的市政工程、高速公路、高速铁路及挡土墙等结构物随时间发展而逐步失稳破坏,地基的长期沉降、隧道施工时的地表沉降及变形等均与其固结和蠕变特性有关。而迄今为止,专门针对膨胀土的综合固结和蠕变特性的研究还未见有公开报道。因此,对膨胀土进行系统的研究很有必要也很紧迫。基于国内外土固结与蠕变特性的研究现状,在综合分析相关文献的基础上,结合国家自然基金、湖南省自然基金和湖南省教育厅重点资助项目等科研课题的研究,本文展开了南宁膨胀土固结与蠕变特性的研究工作。通过室内试验、理论分析和数值分析相结合的方法进行了研究,主要取得了如下几个方面的结论和研究成果：1)针对有无预压和不同加荷比条件下饱和膨胀土分级加载的固结试验研究表明：在无预压条件下,不同加荷比的试样的孔隙比与e-t对数曲线是不同的。加荷比小的曲线平缓,加荷比大的曲线有明显的弯曲；有预压时,当p<200 kPa与p>200 kPa时,e-t对数曲线分别呈不同变化趋势；对比有无预压固结试验结果证明预压有利于减小总应变量和蠕变效应,但其效果受膨胀土膨胀的影响；提出了无预压时e-lgp和ε-t的经验方程。2)针对南宁非饱和膨胀土和株洲非饱和红粘土进行了一系列实验研究,包括：考虑固结耦合效应分级压缩蠕变试验、回弹试验以及通过电子显微镜进行的微观结构研究。并结合固结试验结果进行理论分析得出：与红粘土相比膨胀土具有较为显著的流变性质；在完全侧限条件下,膨胀土的蠕变是不能任意发展的；分析对比了两种土的试验曲线,并得到了相应的经验公式,经验公式拟合曲线与实测曲线吻合较好；通过电子显微镜进行微观结构分析,从而在微观角度上应证了宏观实验的结论。3)通过改装的直剪蠕变仪研究了不同竖向固结压力下南宁非饱和膨胀土的剪应变-时间曲线,试验结果表明：当应力水平低于屈服极限时,膨胀土表现为衰减蠕变,当应力水平高于屈服极限时,膨胀土一般具有明显的非线性流变特性；通过剪应变-时间曲线确定其蠕变经验方程；在膨胀土蠕变剪切过程中,固结和蠕变是耦合的。4)通过对压缩蠕变和剪切蠕变进行数值分析,提出可以拟合膨胀土压缩蠕变的改进模型和提出可以拟合红粘土蠕变的新型模型,并且对两模型进行对比；在剪切蠕变试验中,南宁非饱和膨胀土在一定的含水率条件下,可以运用本文提出的改进模型进行拟合。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
主要符号与说明  10-11
第一章 绪论  11-26
  1.1 研究的背景与意义  11-12
  1.2 土的固结与蠕变  12-14
    1.2.1 土的固结  12
    1.2.2 土的蠕变  12-14
  1.3 国内外同类研究工作的现状  14-24
    1.3.1 膨胀土的研究现状  14-16
    1.3.2 土固结研究综述  16-19
    1.3.3 土体的流变研究综述  19-21
    1.3.4 土固结蠕变耦合特性的研究现状  21-24
  1.4 本文研究的主要内容和方法  24
  1.5 本文的主要工作  24-26
第二章 土的固结与蠕变理论  26-33
  2.1 土的固结理论  26-27
    2.1.1 TERZAGHI一维固结理论  26
    2.1.2 TERZAGHI-RENDULIC固结理论  26-27
  2.2 土的流变模型理论  27-30
    2.2.1 元件模型  27-29
    2.2.2 屈服面模型  29-30
    2.2.3 内时模型  30
    2.2.4 损伤模型  30
  2.3 描述土的蠕变特性的其他理论  30-33
第三章 膨胀土压缩蠕变特性试验研究  33-58
  3.1 概述  33-35
    3.1.1 土样介绍及试样的制作  33-34
    3.1.2 试验介绍  34-35
  3.2 饱和膨胀土的一维固结试验及试验成果  35-43
    3.2.1 一维固结试验  35
    3.2.2 一维固结试验成果分析  35-43
  3.3 非饱和膨胀土的一维压缩蠕变试验及试验成果  43-53
    3.3.1 一维压缩蠕变试验  43-44
    3.3.2 一维压缩蠕变试验成果分析  44-53
  3.4 微观结构分析  53-56
  3.5 本章小结  56-58
第四章 膨胀土直剪蠕变试验研究  58-66
  4.1 概述  58
  4.2 非饱和膨胀土直剪蠕变试验及其试验成果分析  58-65
    4.2.1 直剪蠕变试验  58-59
    4.2.2 直剪蠕变试验成果分析  59-65
  4.3 本章小结  65-66
第五章 蠕变模型建立及数值分析  66-86
  5.1 概述  66
  5.2 非饱和膨胀土压缩蠕变模型建立及数值分析  66-73
  5.3 非饱和红粘土压缩蠕变模型建立及数值分析  73-79
  5.4 非饱和膨胀土直剪蠕变模型建立及数值分析  79-85
  5.5 本章小结  85-86
第六章 结论与展望  86-88
  6.1 本文研究工作总结  86-87
  6.2 对今后研究工作的展望  87-88
参考文献  88-93
附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目、发表的论文  93-94
致谢  94

相似论文

  1. 基于巨磁阻抗效应磁测传感器及地磁匹配算法研究,P318
  2. 井下数据电磁感应传输方法的研究,TE928
  3. 基于Thermo-Calc三元共晶合金凝固路径的耦合计算,TG111.4
  4. 电火花加工中的电极损耗机理及控制研究,TG661
  5. 油漆焦油基单颗粒危险废物热解和燃烧特性的实验研究,X705
  6. 粉末活性炭—超滤工艺处理微污染地表水试验研究,X703
  7. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  8. 60Si2Mn钢热机械损伤行为研究,TG142.15
  9. 精密离心机动平衡系统控制方法研究,TH113.25
  10. 陀螺稳定吊舱控制系统稳定回路设计与研究,V241.5
  11. 卫星姿态的磁控制方法研究,V448.222
  12. 半透明材料辐射与相变耦合换热研究,V259
  13. 涡轮S2流面正问题气动优化设计研究,V235.11
  14. 光纤陀螺温度漂移建模与补偿,V241.5
  15. 电磁轨道炮外弹道建模与仿真研究,TJ399
  16. 轨道交通引起周围环境竖向振动的振源特性分析,U211.3
  17. RUV4汽车点火线圈工艺参数分析及影响因素研究,U463.64
  18. 基于LIN总线的电动车窗控制方法研究,U463.6
  19. 径向振动模式压电变压器的等效电路模型与应用,TM406
  20. 压电陶瓷驱动器迟滞补偿方法研究,TM282
  21. 基于DSP的感应电动机四象限运行系统的研究,TM346

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 土工试验 > 实验室试验（室内土工试验）
© 2012 www.xueweilunwen.com