干湿循环作用下软塑黄土结构性研究
发布时间：2021-02-27 01:37
黄土的结构性,是土颗粒与孔隙通过胶结物质相互联结而成,是颗粒排列、联结及孔隙分布特征的总和,能定性或定量化全面反映黄土颗粒的排列和联结以及孔隙大小、数量等特征,通常也被称为构度,是表征工程特性的本质指标之一。黄土高原气候干旱,降水是地下水的唯一补给来源,自然环境易处于干湿循环周期性变化状态。软塑黄土恰好位于赋水层位置,在自然环境发生干湿循环周期性变化过程中,其工程性质有可能也会随之变化,而黄土工程性质的变化在本质上是结构性原因所致。因此,为了为软塑黄土工程建筑物的运营和维护提供数据和理论参考,揭示软塑黄土结构性的干湿循环响应研究极为必要。本论文依托在建隧道项目,以软塑黄土为研究对象,首先在工程现场不同里程处取样,开展基本物化性质试验。然后结合实际,将干湿循环幅度设置为10%-28.1%,将初始含水率设置为10%、15%、20%、25%,将干湿循环次数设置为0、1、2、3次。开展压缩变形试验,分析软塑黄土压缩变形性能,揭示结构性参数对干湿循环作用的响应。开展软塑黄土土水特征曲线测试,进行孔隙结构特性的理论分析。开展微观扫描电镜和物理吸附试验,分析软塑黄土微观结构和孔径分布对干湿循环作用的...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
砂土、粉土、黏土的典型土水特征曲线[56]
兰州大学硕士研究生学位论文干湿循环作用下软塑黄土结构性研究12探明软塑黄土的基本物化性质分布特点，并依据物化性质对其属性界定做出解释说明，为后续软塑黄土结构性研究奠定基矗（2）压缩变形特性与结构性参数的干湿循环响应查明在工程实际情况中，软塑黄土可能处于的初始含水率和干湿循环幅度，根据土工试验规范进行原状样制取，分别对这些试样进行0、1、2、3次干湿循环作用。然后开展压缩变形试验，在揭示软塑黄土压缩变形特性的同时，主要分析不同初始含水率条件下，软塑黄土的结构性参数对干湿循环作用的响应，从结构性研究方法的土力学层面出发，宏观把握软塑黄土结构性的干湿循环响应。（3）土水特征曲线与孔隙结构特性的干湿循环响应制取干湿循环试样，通过接触式滤纸法开展土水特征曲线测试，利用非饱和性与孔隙结构性之间的联系，从结构性研究的非饱和土力学层面出发，在揭示软塑黄土非饱和特性的同时，主要从宏观层面进行孔径分布变化规律的理论分析和孔隙结构性的干湿循环响应研究，为后续借助微观手段研究孔径分布变化提供分析基矗（4）微观形貌特征与孔径分布的干湿循环响应开展微观扫描电镜（SEM）和物理吸附试验，进行软塑黄土微观形貌特征观察和孔径分布研究，揭示干湿循环作用对软塑黄土微观结构性的影响，进一步探明软塑黄土结构性对干湿循环作用的响应。图1-2研究思路框架
兰州大学硕士研究生学位论文干湿循环作用下软塑黄土结构性研究13表1-4结构性研究手段分析角度研究方法试验名称表征内容描述方式宏观土力学方法压缩变形试验结构性参数定量非饱和土力学方法土水特征曲线孔隙结构特性定性微观微观形态学方法微观扫描电镜试验微观结构形貌定性+定量物理吸附试验孔隙变化特征定量1.4.2技术路线本论文共分为六个章节。第一章为绪论，包括研究背景及选题依据、研究意义、国内外研究现状、研究内容与技术路线四个内容。第二章为软塑黄土基本物化性质，包括含水率与密度分析、粒径分布特点、矿物成分分析、化学成分分析及简单界定说明五个内容。第三章为压缩变形特性与结构性参数对干湿循环作用的响应研究，主要包括制取试样、干湿循环设计、压缩变形试验、结构性参数四个内容。第四章为土水特征曲线及孔隙结构特性对干湿循环作用的响应研究，主要包括接触式滤纸法试验设计、土水特征曲线测试、孔隙结构特性理论分析三个内容。第五章为微观形貌与孔径分布特征对干湿循环作用的响应研究，主要包括微观扫描电镜与物理吸附试验两个内容。第六章为结论与展望，主要包括结论和展望两个部分。本文的技术路线如图1-3所示。图1-3技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]软土结构性对基坑开挖及邻近地铁隧道的影响[J]. 王灿,凌道盛,王恒宇. 浙江大学学报(工学版). 2020(02)
[2]基于胶结破损机理的非饱和结构性黄土本构模型[J]. 蒋明镜,卢国文,李涛. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020(03)
[3]Q2软塑黄土二元地层大断面隧道变形特征及现场监测分析[J]. 汪新立. 施工技术. 2019(S1)
[4]干湿循环对原状及重塑黄土渗透系数的影响分析[J]. 付理想,梅岭. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2018(01)
[5]非饱和黄土宏细观含水状态与结构性的研究[J]. 孙俊煜,廖红建,董琪,董欢,郝东瑞. 水利与建筑工程学报. 2018(01)
[6]饱和软黄土地层地铁隧道施工诱发的地表变形[J]. 杨建华. 西安科技大学学报. 2018(01)
[7]干湿循环效应下黄土抗拉强度试验研究[J]. 袁志辉,倪万魁,唐春,黄诚,王衍汇. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[8]干湿循环下黄土强度衰减与结构强度试验研究[J]. 袁志辉,倪万魁,唐春,胡盛明,甘建军. 岩土力学. 2017(07)
[9]干湿循环条件下压实黄土变形特性试验研究[J]. 王飞,李国玉,穆彦虎,张鹏,吴亚虎,范善智. 岩土力学. 2016(08)
[10]黄土非饱和湿陷变形的计算模型[J]. 侯晓坤,翟张辉,晁建红,张常亮,李萍,李同录. 水文地质工程地质. 2016(03)
博士论文
[1]渤海海岸带黄土微结构、湿陷性及结构性研究[D]. 张伟朋.兰州大学 2019
[2]黄土非饱和增湿变形特性研究[D]. 邵显显.兰州大学 2018
[3]压实黄土增湿变形的非饱和土力学研究[D]. 赵彦旭.兰州大学 2010
[4]非饱和黄土的结构性定量化参数与结构性本构关系研究[D]. 冯志焱.西安理工大学 2008
硕士论文
[1]颗粒膨润土材料持水性能及渗透性能研究[D]. 苏振妍.兰州大学 2019
[2]基于滤纸法的黄土土—水特征曲线测试[D]. 晁建红.长安大学 2017
[3]黄土渗透变形特性及机理研究[D]. 骆进.中国地质大学 2010
本文编号：3053483
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
砂土、粉土、黏土的典型土水特征曲线[56]
兰州大学硕士研究生学位论文干湿循环作用下软塑黄土结构性研究12探明软塑黄土的基本物化性质分布特点，并依据物化性质对其属性界定做出解释说明，为后续软塑黄土结构性研究奠定基矗（2）压缩变形特性与结构性参数的干湿循环响应查明在工程实际情况中，软塑黄土可能处于的初始含水率和干湿循环幅度，根据土工试验规范进行原状样制取，分别对这些试样进行0、1、2、3次干湿循环作用。然后开展压缩变形试验，在揭示软塑黄土压缩变形特性的同时，主要分析不同初始含水率条件下，软塑黄土的结构性参数对干湿循环作用的响应，从结构性研究方法的土力学层面出发，宏观把握软塑黄土结构性的干湿循环响应。（3）土水特征曲线与孔隙结构特性的干湿循环响应制取干湿循环试样，通过接触式滤纸法开展土水特征曲线测试，利用非饱和性与孔隙结构性之间的联系，从结构性研究的非饱和土力学层面出发，在揭示软塑黄土非饱和特性的同时，主要从宏观层面进行孔径分布变化规律的理论分析和孔隙结构性的干湿循环响应研究，为后续借助微观手段研究孔径分布变化提供分析基矗（4）微观形貌特征与孔径分布的干湿循环响应开展微观扫描电镜（SEM）和物理吸附试验，进行软塑黄土微观形貌特征观察和孔径分布研究，揭示干湿循环作用对软塑黄土微观结构性的影响，进一步探明软塑黄土结构性对干湿循环作用的响应。图1-2研究思路框架
兰州大学硕士研究生学位论文干湿循环作用下软塑黄土结构性研究13表1-4结构性研究手段分析角度研究方法试验名称表征内容描述方式宏观土力学方法压缩变形试验结构性参数定量非饱和土力学方法土水特征曲线孔隙结构特性定性微观微观形态学方法微观扫描电镜试验微观结构形貌定性+定量物理吸附试验孔隙变化特征定量1.4.2技术路线本论文共分为六个章节。第一章为绪论，包括研究背景及选题依据、研究意义、国内外研究现状、研究内容与技术路线四个内容。第二章为软塑黄土基本物化性质，包括含水率与密度分析、粒径分布特点、矿物成分分析、化学成分分析及简单界定说明五个内容。第三章为压缩变形特性与结构性参数对干湿循环作用的响应研究，主要包括制取试样、干湿循环设计、压缩变形试验、结构性参数四个内容。第四章为土水特征曲线及孔隙结构特性对干湿循环作用的响应研究，主要包括接触式滤纸法试验设计、土水特征曲线测试、孔隙结构特性理论分析三个内容。第五章为微观形貌与孔径分布特征对干湿循环作用的响应研究，主要包括微观扫描电镜与物理吸附试验两个内容。第六章为结论与展望，主要包括结论和展望两个部分。本文的技术路线如图1-3所示。图1-3技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]软土结构性对基坑开挖及邻近地铁隧道的影响[J]. 王灿,凌道盛,王恒宇. 浙江大学学报(工学版). 2020(02)
[2]基于胶结破损机理的非饱和结构性黄土本构模型[J]. 蒋明镜,卢国文,李涛. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020(03)
[3]Q2软塑黄土二元地层大断面隧道变形特征及现场监测分析[J]. 汪新立. 施工技术. 2019(S1)
[4]干湿循环对原状及重塑黄土渗透系数的影响分析[J]. 付理想,梅岭. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2018(01)
[5]非饱和黄土宏细观含水状态与结构性的研究[J]. 孙俊煜,廖红建,董琪,董欢,郝东瑞. 水利与建筑工程学报. 2018(01)
[6]饱和软黄土地层地铁隧道施工诱发的地表变形[J]. 杨建华. 西安科技大学学报. 2018(01)
[7]干湿循环效应下黄土抗拉强度试验研究[J]. 袁志辉,倪万魁,唐春,黄诚,王衍汇. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[8]干湿循环下黄土强度衰减与结构强度试验研究[J]. 袁志辉,倪万魁,唐春,胡盛明,甘建军. 岩土力学. 2017(07)
[9]干湿循环条件下压实黄土变形特性试验研究[J]. 王飞,李国玉,穆彦虎,张鹏,吴亚虎,范善智. 岩土力学. 2016(08)
[10]黄土非饱和湿陷变形的计算模型[J]. 侯晓坤,翟张辉,晁建红,张常亮,李萍,李同录. 水文地质工程地质. 2016(03)
博士论文
[1]渤海海岸带黄土微结构、湿陷性及结构性研究[D]. 张伟朋.兰州大学 2019
[2]黄土非饱和增湿变形特性研究[D]. 邵显显.兰州大学 2018
[3]压实黄土增湿变形的非饱和土力学研究[D]. 赵彦旭.兰州大学 2010
[4]非饱和黄土的结构性定量化参数与结构性本构关系研究[D]. 冯志焱.西安理工大学 2008
硕士论文
[1]颗粒膨润土材料持水性能及渗透性能研究[D]. 苏振妍.兰州大学 2019
[2]基于滤纸法的黄土土—水特征曲线测试[D]. 晁建红.长安大学 2017
[3]黄土渗透变形特性及机理研究[D]. 骆进.中国地质大学 2010
本文编号：3053483
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