非饱和花岗岩残积土静动力变形特性试验研究

发布时间：2017-08-10 19:30

  本文关键词：非饱和花岗岩残积土静动力变形特性试验研究

  更多相关文章： 非饱和花岗岩残积土 吸力 土水特征曲线 三轴剪切试验 动三轴试验 变形特性

【摘要】：花岗岩残积土在我国南方地区广泛分布。随着我国经济的发展,高速公路、城市地铁、城际高铁等大型建设工程的兴建,由花岗岩残积土引起的工程问题日益突出,如在荷载作用下变形过大引起的沉陷、坍塌等病害等。着眼于工程建设的需要,对非饱和花岗岩残积土工程特性进行探究,具有重要的工程意义。本文以衡阳非饱和花岗岩残积土为研究对象,进行了土水特征曲线试验、控制吸力下三轴剪切试验和动变形试验。分析了吸力、净围压等对非饱和花岗岩残积土的变形特性的影响,并对其相应的本构关系及模型参数进行了探讨。(1)在相同净围压条件下,非饱和花岗岩残积土的强度随着吸力的增大而增大;在相同吸力的情况下,非饱和花岗岩残积土的强度随着净围压增大而增大。当净围压较小时,吸力对强度的影响相对较大,随着净围压的增大吸力对强度的影响明显减弱。(2)采用Duncan-Chang模型得到了非饱和土非线性本构方程的模型参数。起始切线变形模量随着吸力的增大而增大,随着净围压的增大呈二次曲线变化。模型参数K,n均随着基质吸力的增大而增大,其变化规律与起始变形模量具有相似性。(3)非饱和花岗岩残积土的动应变随着动应力的增大而增大;吸力和净围压对花岗岩残积土的动本构关系有显著的影响,吸力一定的条件下,净围压越大,骨干曲线的位置越高;而当净围压一定时,饱和状态和非饱和状态下的骨干曲线具有明显的差异;总体而言,吸力对其动应力应变骨干曲线的影响较净围压小。(4)基于Hardin双曲线模型下骨干曲线的经验公式,建立了非饱和花岗岩残积土的本构模型。其动弹性模量随动应变的增大呈非线性衰减;当动应变较小时,动弹性模量变化速率较快,达到一定动应变后,其变化的趋势逐渐减小。相同净围压条件下,吸力越大,其动弹性模量越大;相同吸力条件下,净围压越大,动弹性模量也就越大;最后,得到了最大动弹性模量的关系曲线和阻尼比的变化规律。
【关键词】：非饱和花岗岩残积土 吸力 土水特征曲线 三轴剪切试验 动三轴试验 变形特性
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9
• 1.2 非饱和花岗岩残积土静动力变形特性研究现状9-13
• 1.2.1 花岗岩残积土研究现状9-10
• 1.2.2 非饱和土静力变形特性研究现状10-12
• 1.2.3 非饱和土动力变形特性研究现状12-13
• 1.3 研究意义和内容13-15
• 第二章 非饱和花岗岩残积土土水特征曲线试验15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 非饱和土的土水特征曲线基本理论15-18
• 2.2.1 典型土水特征曲线15-16
• 2.2.2 土水特征曲线的基本特性16-18
• 2.3 土水特征曲线试验18-23
• 2.3.1 试验土样的基本物理指标18-19
• 2.3.2 滤纸法测定土水特征曲线19-21
• 2.3.3 压力板法测定土水特征曲线21-23
• 2.4 土水特征曲线试验结果与分析23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 非饱和花岗岩残积土强度和变形特性试验研究25-51
• 3.1 引言25
• 3.2 非饱和花岗岩残积土三轴试验25-32
• 3.2.1 试验前准备工作25-30
• 3.2.2 非饱和土强度参数的确定30-32
• 3.3 非饱和花岗岩残积土强度特性分析32-39
• 3.3.1 破坏情况及强度分析32-34
• 3.3.2 非饱和花岗岩残积土抗剪强度34-38
• 3.3.3 非饱和土抗剪强度随基质吸力变化的机理分析38-39
• 3.4 非饱和花岗岩残积土变形特性分析39-42
• 3.4.1 应力应变特性分析39-41
• 3.4.2 体应变特性分析41-42
• 3.5 非饱和花岗岩残积土非线性弹性模型分析42-50
• 3.5.1 Ducan-Chang双曲线弹性模型42-45
• 3.5.2 拟合参数K、n的确定45-48
• 3.5.3 Ducan-Chang模型参数分析48-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第四章 非饱和花岗岩残积土动力变形试验研究51-71
• 4.1 引言51
• 4.2 非饱和花岗岩残积土动三轴试验51-56
• 4.2.1 试验仪器和原理51-54
• 4.2.2 试验方案54-55
• 4.2.3 试验方法及过程55-56
• 4.3 非饱和花岗岩残积土本构关系分析56-59
• 4.3.1 土动应力-应变特性56
• 4.3.2 土动应力动应变试验曲线56-58
• 4.3.3 土动应力动应变曲线的影响因素分析58-59
• 4.4 动弹性模量59-66
• 4.4.1 动弹性模量与动应变的关系60-61
• 4.4.2 动弹性模量影响因素分析61-62
• 4.4.3 最大动弹性模量62-66
• 4.5 动阻尼特性66-69
• 4.5.1 阻尼比的确定66-67
• 4.5.2 阻尼比与动应变关系67-69
• 4.6 本章小结69-71
• 第五章 结论与展望71-74
• 5.1 结论71-72
• 5.2 不足与展望72-74
• 参考文献74-79
• 攻读硕士学位期间主要成果79-80
• 致谢80

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘家明;李廷学;黄志(山仑);何颐华;;高层建筑下花岗岩残积土地基研究[J];勘察科学技术;1988年02期

2 李江;邓斌;;花岗岩残积土在周期荷载下力学特性的实验研究[J];岩土力学;1989年04期

3 曾锋;;广东市桥花岗岩残积土的工程特性[J];土工基础;1993年01期

4 阳发清,孙瑞娟;花岗岩残积土物理力学性质及变形特性的探讨[J];勘察科学技术;2002年06期

5 李萍;;浅谈福建省花岗岩残积土的岩土工程地质特性[J];城市勘测;2006年06期

6 郑韶鹏;张永固;姚道平;;厦门岛周边地区花岗岩残积土工程地质特征浅析[J];福建地震;2007年Z2期

7 郑韶鹏;张永固;付萍;;厦门岛周边地区花岗岩残积土工程地质特征浅析[J];科技创新导报;2007年36期

8 戴继;高广运;王铁宏;;花岗岩残积土的地区差异及对其工程特性的研究[J];港工技术;2009年01期

9 杨树俊;陈明星;;浅析花岗岩残积土的物理力学性质[J];科技情报开发与经济;2010年06期

10 蔡秀丽;;花岗岩残积土的崩解特性研究[J];水利科技与经济;2010年08期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 眭彪;董国明;林炜;张家远;;花岗岩残积土承载力和变形模量的简便工程方法评价[A];2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C];2010年

2 杨洁;尚彦军;;华南地区花岗岩风化土粒度分布特征剖面及区域变化[A];全国岩土与工程学术大会论文集（下册）[C];2003年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 孙成伟;花岗岩残积土工程特性及地铁深基坑设计技术研究[D];中国地质大学;2014年

2 吴能森;结构性花岗岩残积土的特性及工程问题研究[D];南京林业大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张抒;广州地区花岗岩残积土崩解特性研究[D];中国地质大学;2009年

2 范冲;结构性花岗岩残积土的试验研究和数值分析[D];华南理工大学;2015年

3 林威;花岗岩残积土结构性与边坡稳定分析[D];福州大学;2014年

4 蒋凌云;复杂条件下花岗岩残积土隧道支护结构力学特性研究[D];湖南科技大学;2016年

5 邓署冬;非饱和花岗岩残积土静动力变形特性试验研究[D];湖南工业大学;2016年

6 李建新;南岳地区花岗岩残积土微观特性及崩解机理研究[D];湖南科技大学;2014年

7 赵磊军;改良花岗岩残积土强度特性及崩解特性的研究[D];湖南科技大学;2015年

8 蔡旭;花岗岩残积土路基填筑技术研究[D];长沙理工大学;2014年

9 曾朋;花岗岩残积土的压实特性及崩解特性研究[D];华南理工大学;2012年

10 肖晶晶;花岗岩残积土的结构性及应力应变关系试验研究[D];华南理工大学;2012年

，

本文编号：652287