不同粒度成分Q3原状黄土剪切体变及其液化特征研究

发布时间：2020-09-18 15:38

　　 我国黄土分布广泛,黄土分布区地形地貌复杂多变,加之人类生产活动的影响使得黄土地区自然灾害频发,严重威胁人民的生命财产安全,制约社会主义现代化建设。事实与研究表明,在一些黄土滑坡和地基失稳问题中,液化的产生起着至关重要的作用,黄土的液化问题也成为了黄土力学研究领域的前沿课题。从液化的机理来看,孔隙水压力的变化对液化的产生起着决定性作用,而孔隙水压力与孔隙的体积又有着直接的关系。因此弄清楚黄土受外荷载作用下体积和孔隙水压力的变化特征对黄土液化的研究有着重要的价值和意义。考虑到不同分带黄土性质具有明显的差异,选取了陕西境内原状砂黄土(靖边)、粉黄土(洛川)和黏黄土(泾阳)分别进行了试验研究。在其基本物理指标试验的基础上,基于GDS非饱和三轴仪对土在剪切过程中的体积变化进行了较为精确的量测,并分析了不同粒度成分黄土剪切体积变化的基本规律。在假设土样初始孔隙比相同的前提下,对土样孔隙比与孔隙水压力之间的关系进行了探讨,并提出用饱和近似CVR线来代替饱和CVR线来进行孔隙水压力计算。文章通过试验研究与分析得到了以下主要结论:(1)靖边砂黄土在剪切过程中表现出应变软化现象,体积发生剪胀。洛川粉黄土和泾阳黏黄土在剪切过程中表现出应变硬化现象,体积发生剪缩。(2)靖边砂黄土在剪切过程中孔隙比先减小,随后孔隙比增大,随着土样持续剪切,应力和孔隙比达到一个定值。洛川粉黄土和泾阳黏黄土在剪切过程中孔隙比持续减小,在低围压和低含水量情况下的体积变化接近平稳,而在高围压和高含水量情况下没有平稳段。(3)靖边砂黄土和洛川粉黄土CVR线受含水量的影响较小,不同含水量条件下的CVR线分布较为集中。泾阳黏黄土含水量越高CVR线越靠下,且不同含水量下的CVR线近乎平行。(4)基于非饱和剪切试验得到的CVR线,拟合得到了饱和近似CVR线,表明靖边砂黄土对液化不敏感,洛川粉黄土和泾阳黏黄土对液化敏感,最后计算了孔隙水压力。本文揭示了土体在剪切变形过程中,由于体积变化引起孔隙水压力的发展规律,为研究黄土的液化提供新的研究思路和有价值的探索。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU444
【部分图文】：

饱和砂土排水三轴剪切试验（据Kramer,1996）

临界孔隙比线示意图

液化敏感性判别的CVR线法

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴波;孙德安;;非饱和粉土的液化特性研究[J];岩土力学;2013年02期

2 董林;王峻;夏坤;王谦;;剪切波速判别方法对黄土液化判别适用性研究[J];世界地震工程;2012年04期

3 陈志新;梁晋;郭成;;数字散斑相关法在变形测量中的应用[J];光学精密工程;2011年07期

4 唐正宗;梁晋;肖振中;郭成;;用于三维变形测量的数字图像相关系统[J];光学精密工程;2010年10期

5 曹振中;袁晓铭;陈龙伟;孙锐;孟凡超;;汶川大地震液化宏观现象概述[J];岩土工程学报;2010年04期

6 朱建群;孔令伟;钟方杰;;南京砂强度特征与静态液化现象分析[J];岩土力学;2008年06期

7 袁丽侠;;宁夏西吉县低角高速远程黄土滑坡及其形成机理分析[J];防灾减灾工程学报;2006年02期

8 张超;杨春和;白世伟;;尾矿料的动力特性试验研究[J];岩土力学;2006年01期

9 张永双,曲永新;陕北晋西砂黄土的胶结物与胶结作用研究[J];工程地质学报;2005年01期

10 汪闻韶;土体液化与极限平衡和破坏的区别和关系[J];岩土工程学报;2005年01期

本文编号：2821839