沧州滨海软黏土固结流变特性试验研究
发布时间：2020-12-31 13:32
软黏土在全球的分布范围十分广泛,且分布区域多是沿海城市,沿海城市经济发展迅速,与之相伴的大量基建工程开始投入建设。软黏土的力学性质评价,特别是与时间有关的力学特性和变形特性,对工程的长期稳定性意义重大。本文以沧州滨海软黏土为研究对象,针对其流变特性进行了一系列的试验研究,具体内容如下。1.利用一维固结仪开展对沧州滨海软黏土一维流变特性的试验研究。在分级加载条件下,研究该地区软黏土在不同预压条件下的变形规律。试验表明沧州滨海软黏土的流变变形表现为非线性。在预压荷载下,蠕变变形量减小,预压荷载水平越大,蠕变变形量越小。预压荷载会影响主次固结阶段,预压荷载较小,变形分为主固结和次固结两个阶段;预压荷载增大,变形以蠕变变形为主。初始孔隙比受到预压荷载的影响,预压荷载越大,初始孔隙比越小。在相同的预压荷载下,次固结系随着竖向荷载水平增大,先增大后减小;在相同的竖向应力水平下,预压荷载水平越大,次固结系数越小。2.在分级加载下,利用三轴流变仪对沧州滨海软黏土三维流变特性进行试验研究,研究其在不同的排水条件和不同围压条件下的变形规律。围压越大,竖向变形达到稳定的时间越短,最终的蠕变变形量也越小。围压...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
2一维固结流变特性试验研究132一维固结流变特性试验研究我国软黏土分布地区广泛，区域类型较多，各个地区的软黏土组成成分复杂，造成了软黏土明显的地区差异性。截至目前，广大学者对于天津滨海地区、广州地区以及宁波地区的软土进行了大量的试验研究，但是对于沧州滨海新区的软黏土的特性研究有限。试验土样取自沧州渤海新区近海口的板堂河河床及沧海工地，见图2-1。该地区的软黏土具有含水率高，压缩性较大，并且具有显著的流变性。本章针对其固结流变特性进行了一维固结蠕变试验，探讨了不同预压下沧州滨海软黏土的固结流变规律。图2-1取样地址Fig.2-1Samplingaddress2.1土样基本物理力学性质为研究沧州滨海软黏土的基本物理力学性质，本文依据《土工试验方法标准》（GB/T
2一维固结流变特性试验研究152.2.2加载方式在土的室内流变试验中，对于蠕变试验常用的加载方式分为分别加载和分级加载，每种加载方式都有各自的优缺点和适用条件，应结合实际情况，选择合适的加载方式，才能够更好的反映材料的变形规律。分别加载：即对同一种土样，选择多个相同的仪器，在不同的荷载水平下进行流变试验，进而得到从荷载施加到试验结束的全过程蠕变曲线。该方法的优点在于与实际的流变条件相符，从图2-2、图2-3可以看出，在分别加载方式下，整个流变过程能够更加直观地展示。但是，缺点在于受到试验仪器和试验条件的限制，真正做到严格的分别加载是不容易的。所以目前国内外的室内流变试验常用的加载方式为分级加载方式。所谓分级加载[84]，就是在同一试样上逐级加上不同的应力，即在一级应力水平下蠕变经历给定的时间或达到稳定后，将应力水平提高到下一级的水平，直到所需的应力水平。图2-4中应力随时间的变化规律代表了分级加载的加载方式，图2-5为在分级加载方式中各级荷载下的蠕变变形规律，其表现形为上升的曲线。但是这种上升的曲线没有图2-3中的变形曲线直观，所以在分级加载过程中得到的蠕变变形与时间的曲线，需经过处理得到类似于土2-3中的曲线。常用到“坐标平移”法对数据进行处理，每一级荷载下的蠕变曲线的初始时刻都从这一级荷载施加的瞬间算起，而后的时间都从该时刻算起。这种方法要用到线性叠加原理，即认为土体是线性流变体，任一时刻的流变量为前面时刻每级荷载增量在此时刻的流变量的总和[85]。图2-2分别加载条件下应力与时间的关系Fig.2-2Relationshipbetweenstressandtimeunderloadingconditions图2-3分别加载条件下应变与时间的关系Fig.2-3Relationshipbetweenstrainandtimeunderloadingconditio
【参考文献】：
期刊论文
[1]宁波软黏土流变特性试验及蠕变模型研究[J]. 高鲁超,邱际,邱国阳,朱文波,邓会元,陈智寿. 工业建筑. 2019(11)
[2]三轴剪切过程中软黏土的微观结构及分形特征[J]. 刘勇健,武建胜,彭建文,谢治堃. 广东工业大学学报. 2018(04)
[3]引入非线性瞬时弹性模量的软土流变模型[J]. 谷任国,邹育,房营光,胡玉光. 岩土力学. 2018(01)
[4]南海软土微观结构与力学特性试验研究[J]. 蒋明镜,李志远,黄贺鹏,刘俊. 岩土工程学报. 2017(S2)
[5]宁波土层的流变固结试验及流变模型参数研究[J]. 邓岳保,陈菲,刘干斌,叶俊能. 水文地质工程地质. 2017(05)
[6]非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型[J]. 刘汉东,李梦姿,杨继红. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]椭圆-抛物线双屈服面流变模型的应用与研究[J]. 王海俊,董卫军,田志军,常青. 水力发电学报. 2017(01)
[8]平面变形超固结软黏土蠕变模型研究[J]. 李国维,李响,阮玉胜,侯宇宙,殷建华. 岩石力学与工程学报. 2016(11)
[9]红层蠕变特性及隧道围岩位移PSO-SVM预测研究[J]. 何延兵,刘辉. 公路工程. 2016(02)
[10]基于SEM和IPP测定软黏土接触面积的试验[J]. 徐日庆,徐丽阳,邓祎文,朱亦弘. 浙江大学学报(工学版). 2015(08)
博士论文
[1]软黏土的流变特性及流变参数统一性研究[D]. 朱启银.上海交通大学 2014
[2]工程粘性土微观结构的定量研究[D]. 吴义祥.中国地质科学院 1988
硕士论文
[1]水位下降引发的软土层一维流变固结解析与试验研究[D]. 晏凌晗.浙江大学 2017
[2]非饱和滑带土蠕变特性试验研究[D]. 李梦姿.华北水利水电大学 2017
[3]天津滨海软土次固结蠕变特性及微观特征试验研究[D]. 肖广平.吉林大学 2016
[4]魏家沟滑坡滑带土非饱和蠕变特性试验研究[D]. 李小慧.华北水利水电大学 2015
[5]两种软土非线性蠕变特性与长期强度试验研究[D]. 张兆楠.吉林大学 2015
[6]软土的蠕变—固结特性及软土地基固结有限元分析[D]. 张波.武汉大学 2004
本文编号：2949691
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
2一维固结流变特性试验研究132一维固结流变特性试验研究我国软黏土分布地区广泛，区域类型较多，各个地区的软黏土组成成分复杂，造成了软黏土明显的地区差异性。截至目前，广大学者对于天津滨海地区、广州地区以及宁波地区的软土进行了大量的试验研究，但是对于沧州滨海新区的软黏土的特性研究有限。试验土样取自沧州渤海新区近海口的板堂河河床及沧海工地，见图2-1。该地区的软黏土具有含水率高，压缩性较大，并且具有显著的流变性。本章针对其固结流变特性进行了一维固结蠕变试验，探讨了不同预压下沧州滨海软黏土的固结流变规律。图2-1取样地址Fig.2-1Samplingaddress2.1土样基本物理力学性质为研究沧州滨海软黏土的基本物理力学性质，本文依据《土工试验方法标准》（GB/T
2一维固结流变特性试验研究152.2.2加载方式在土的室内流变试验中，对于蠕变试验常用的加载方式分为分别加载和分级加载，每种加载方式都有各自的优缺点和适用条件，应结合实际情况，选择合适的加载方式，才能够更好的反映材料的变形规律。分别加载：即对同一种土样，选择多个相同的仪器，在不同的荷载水平下进行流变试验，进而得到从荷载施加到试验结束的全过程蠕变曲线。该方法的优点在于与实际的流变条件相符，从图2-2、图2-3可以看出，在分别加载方式下，整个流变过程能够更加直观地展示。但是，缺点在于受到试验仪器和试验条件的限制，真正做到严格的分别加载是不容易的。所以目前国内外的室内流变试验常用的加载方式为分级加载方式。所谓分级加载[84]，就是在同一试样上逐级加上不同的应力，即在一级应力水平下蠕变经历给定的时间或达到稳定后，将应力水平提高到下一级的水平，直到所需的应力水平。图2-4中应力随时间的变化规律代表了分级加载的加载方式，图2-5为在分级加载方式中各级荷载下的蠕变变形规律，其表现形为上升的曲线。但是这种上升的曲线没有图2-3中的变形曲线直观，所以在分级加载过程中得到的蠕变变形与时间的曲线，需经过处理得到类似于土2-3中的曲线。常用到“坐标平移”法对数据进行处理，每一级荷载下的蠕变曲线的初始时刻都从这一级荷载施加的瞬间算起，而后的时间都从该时刻算起。这种方法要用到线性叠加原理，即认为土体是线性流变体，任一时刻的流变量为前面时刻每级荷载增量在此时刻的流变量的总和[85]。图2-2分别加载条件下应力与时间的关系Fig.2-2Relationshipbetweenstressandtimeunderloadingconditions图2-3分别加载条件下应变与时间的关系Fig.2-3Relationshipbetweenstrainandtimeunderloadingconditio
【参考文献】：
期刊论文
[1]宁波软黏土流变特性试验及蠕变模型研究[J]. 高鲁超,邱际,邱国阳,朱文波,邓会元,陈智寿. 工业建筑. 2019(11)
[2]三轴剪切过程中软黏土的微观结构及分形特征[J]. 刘勇健,武建胜,彭建文,谢治堃. 广东工业大学学报. 2018(04)
[3]引入非线性瞬时弹性模量的软土流变模型[J]. 谷任国,邹育,房营光,胡玉光. 岩土力学. 2018(01)
[4]南海软土微观结构与力学特性试验研究[J]. 蒋明镜,李志远,黄贺鹏,刘俊. 岩土工程学报. 2017(S2)
[5]宁波土层的流变固结试验及流变模型参数研究[J]. 邓岳保,陈菲,刘干斌,叶俊能. 水文地质工程地质. 2017(05)
[6]非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型[J]. 刘汉东,李梦姿,杨继红. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]椭圆-抛物线双屈服面流变模型的应用与研究[J]. 王海俊,董卫军,田志军,常青. 水力发电学报. 2017(01)
[8]平面变形超固结软黏土蠕变模型研究[J]. 李国维,李响,阮玉胜,侯宇宙,殷建华. 岩石力学与工程学报. 2016(11)
[9]红层蠕变特性及隧道围岩位移PSO-SVM预测研究[J]. 何延兵,刘辉. 公路工程. 2016(02)
[10]基于SEM和IPP测定软黏土接触面积的试验[J]. 徐日庆,徐丽阳,邓祎文,朱亦弘. 浙江大学学报(工学版). 2015(08)
博士论文
[1]软黏土的流变特性及流变参数统一性研究[D]. 朱启银.上海交通大学 2014
[2]工程粘性土微观结构的定量研究[D]. 吴义祥.中国地质科学院 1988
硕士论文
[1]水位下降引发的软土层一维流变固结解析与试验研究[D]. 晏凌晗.浙江大学 2017
[2]非饱和滑带土蠕变特性试验研究[D]. 李梦姿.华北水利水电大学 2017
[3]天津滨海软土次固结蠕变特性及微观特征试验研究[D]. 肖广平.吉林大学 2016
[4]魏家沟滑坡滑带土非饱和蠕变特性试验研究[D]. 李小慧.华北水利水电大学 2015
[5]两种软土非线性蠕变特性与长期强度试验研究[D]. 张兆楠.吉林大学 2015
[6]软土的蠕变—固结特性及软土地基固结有限元分析[D]. 张波.武汉大学 2004
本文编号：2949691
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