黄土地基浸水变形的离心模型试验研究及数值分析
发布时间：2021-07-17 10:43
我国西北地区的大部分建筑建设在黄土地基上,黄土地基的湿陷变形,严重威胁建筑物的安全和正常使用,历史上曾经造成很多极为严重的工程事故。引起黄土地基湿陷的水主要来自于上、下两个方向,其中地基上部浸水和地基下部的地下水位上升是引起黄土地基湿陷变形的两个重要原因。黄土地基浸水使得地基土的压缩模量大幅度减小,强度明显降低,从而引起建筑地基沉降迅速增大,产生湿陷变形。本文以兰州地区的典型湿陷性黄土为研究对象,利用Air-fall方法在试验室内重塑黄土地基模型,进行离心模型试验。分别研究了地基浸水和地下水位上升两种情况下,黄土地基的沉降变形规律,并给出了不同工况下沉降变形的预测方法。在对离心模型试验数据进行进一步分析的基础上,对黄土地基沉降预测的双曲线法的估算系数进行了修正,使其能够适应不同水位上升高度,不同基底压力和不同分析位置的变化。最后,为了使研究成果能够更加全面细致的反应黄土地基浸水变形的规律,用数值分析方法重点分析了地下水位上升影响下黄土地基的沉降变形规律和变形特性,分析了不同初始水位、不同上升高度和不同速度的影响。并给出了稳定孔压分布下水位上升和不稳定孔压分布下水位上升的沉降预测公式。本...
【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】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
NUS离心机本次试验将采用的模型土箱尺寸为：500mm×230mm×250mm
图 2-3 孔隙水压力传感器(PPT)图 2-4 差动位移传感器(LVDT)及压力传感器(Loadcell)试验采用的孔隙水压力传感器(PPT)是由日本东京 Sokki Kenkyujo 公司SK孔隙水压力传感器 KEP，量程 2MPa，质量2.5g，尺寸为 2.5mm 传感器的体积小，重量轻，不会受到侧向的压力，保证了测量的精度压力传感器在出厂时常采用气标，但是由于孔隙水压力传感器在实际程中要与水介质接触，要求在水介质环境中有良好的密封性和绝缘性
图 2-4 差动位移传感器(LVDT)及压力传感器(Loadcell)试验采用的孔隙水压力传感器(PPT)是由日本东京 Sokki Kenkyujo 公司SK孔隙水压力传感器 KEP，量程 2MPa，质量2.5g，尺寸为 2.5mm 传感器的体积小，重量轻，不会受到侧向的压力，保证了测量的精度压力传感器在出厂时常采用气标，但是由于孔隙水压力传感器在实际程中要与水介质接触，要求在水介质环境中有良好的密封性和绝缘性方法并不能实现，因此有必要在水介质环境中进行标定。离心试验中力传感器的标定，将PPT固定于模型箱底部，模型箱中加15cm高的水0 个 g 值增加一次，每个 g 值稳定后停留 15min 后读取 PPT 的读数。P结果如下图 2-5所示。PPT 的标定结果表明，文中所用孔隙水压力传感器标定拟合曲线 R 值.998-0.999，线性良好。本文试验中采用的 Loadcell 压力传感器采用美国 Interface 公司提供的压力传感器，量程为 200lbf(对应最大压力或者拉力为 900N)，输出频
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水位上升对黄土斜坡稳定性的影响研究[J]. 刘战峰,谷天峰,抗兴培. 地下水. 2017(06)
[2]Q3与Q41黄土地基承载力确定的新方法及应用评价[J]. 李振菲,李荣建,王治军,骆建文,刘军定,孙萍. 水利与建筑工程学报. 2017(05)
[3]地下水位变化对黄土地基强度的影响及机理探讨[J]. 雅如文. 土工基础. 2017(05)
[4]非饱和原状黄土浸水前后地基承载力测试研究[J]. 侯建军,刘利星,赵天宇. 工程勘察. 2017(03)
[5]GeoPIV图像处理技术及其在岩土试验中的应用[J]. 田丹,曾冠. 山西建筑. 2017(04)
[6]基于FLAC-3D黄土边坡地震作用下动力响应数值分析[J]. 桂永庆,袁宝远,邹凯,王强. 中国煤炭地质. 2016(10)
[7]黄土地区摩擦桩基承载力现场试验及数值分析[J]. 姬猛,何怀东,李艳芹. 路基工程. 2016(05)
[8]兰州市地下水水位上升及对策[J]. 曾彦,周斌. 地下水. 2016(05)
[9]黄土地基增湿自重湿陷变形特性的离心模型试验[J]. 金松丽,邢义川,赵卫全,安鹏,闫浩. 人民长江. 2016(09)
[10]灌溉条件下黑方台黄土湿陷特征及其内在机理[J]. 文宝萍,余志山,黎志恒,冯传煌,徐秀娟,闫亚景. 兰州大学学报(自然科学版). 2015(06)
博士论文
[1]黄土地区公路工程分区及指标体系研究[D]. 李瑞娥.长安大学 2009
[2]兰州东部地区1，240ka以来的河流阶地研究[D]. 苏怀.兰州大学 2006
[3]黄土结构性模型及黄土渠道的浸水变形试验与数值分析[D]. 胡再强.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]榆中县黄土塬区降雨分配试验研究[D]. 隋婷.兰州大学 2014
[2]非饱和黄土水汽迁移规律的试验研究及数值分析[D]. 闫玉闯.西安建筑科技大学 2014
[3]灌溉诱发黄土滑坡机理离心模型试验研究[D]. 王思铎.成都理工大学 2014
[4]山西Q3黄土状粉土地基承载力分区统计分析[D]. 闫嘉庆.太原理工大学 2013
[5]晋南地区黄土的湿陷性分区及其岩土特性评价[D]. 赵环.昆明理工大学 2009
本文编号：3288019
【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】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
NUS离心机本次试验将采用的模型土箱尺寸为：500mm×230mm×250mm
图 2-3 孔隙水压力传感器(PPT)图 2-4 差动位移传感器(LVDT)及压力传感器(Loadcell)试验采用的孔隙水压力传感器(PPT)是由日本东京 Sokki Kenkyujo 公司SK孔隙水压力传感器 KEP，量程 2MPa，质量2.5g，尺寸为 2.5mm 传感器的体积小，重量轻，不会受到侧向的压力，保证了测量的精度压力传感器在出厂时常采用气标，但是由于孔隙水压力传感器在实际程中要与水介质接触，要求在水介质环境中有良好的密封性和绝缘性
图 2-4 差动位移传感器(LVDT)及压力传感器(Loadcell)试验采用的孔隙水压力传感器(PPT)是由日本东京 Sokki Kenkyujo 公司SK孔隙水压力传感器 KEP，量程 2MPa，质量2.5g，尺寸为 2.5mm 传感器的体积小，重量轻，不会受到侧向的压力，保证了测量的精度压力传感器在出厂时常采用气标，但是由于孔隙水压力传感器在实际程中要与水介质接触，要求在水介质环境中有良好的密封性和绝缘性方法并不能实现，因此有必要在水介质环境中进行标定。离心试验中力传感器的标定，将PPT固定于模型箱底部，模型箱中加15cm高的水0 个 g 值增加一次，每个 g 值稳定后停留 15min 后读取 PPT 的读数。P结果如下图 2-5所示。PPT 的标定结果表明，文中所用孔隙水压力传感器标定拟合曲线 R 值.998-0.999，线性良好。本文试验中采用的 Loadcell 压力传感器采用美国 Interface 公司提供的压力传感器，量程为 200lbf(对应最大压力或者拉力为 900N)，输出频
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水位上升对黄土斜坡稳定性的影响研究[J]. 刘战峰,谷天峰,抗兴培. 地下水. 2017(06)
[2]Q3与Q41黄土地基承载力确定的新方法及应用评价[J]. 李振菲,李荣建,王治军,骆建文,刘军定,孙萍. 水利与建筑工程学报. 2017(05)
[3]地下水位变化对黄土地基强度的影响及机理探讨[J]. 雅如文. 土工基础. 2017(05)
[4]非饱和原状黄土浸水前后地基承载力测试研究[J]. 侯建军,刘利星,赵天宇. 工程勘察. 2017(03)
[5]GeoPIV图像处理技术及其在岩土试验中的应用[J]. 田丹,曾冠. 山西建筑. 2017(04)
[6]基于FLAC-3D黄土边坡地震作用下动力响应数值分析[J]. 桂永庆,袁宝远,邹凯,王强. 中国煤炭地质. 2016(10)
[7]黄土地区摩擦桩基承载力现场试验及数值分析[J]. 姬猛,何怀东,李艳芹. 路基工程. 2016(05)
[8]兰州市地下水水位上升及对策[J]. 曾彦,周斌. 地下水. 2016(05)
[9]黄土地基增湿自重湿陷变形特性的离心模型试验[J]. 金松丽,邢义川,赵卫全,安鹏,闫浩. 人民长江. 2016(09)
[10]灌溉条件下黑方台黄土湿陷特征及其内在机理[J]. 文宝萍,余志山,黎志恒,冯传煌,徐秀娟,闫亚景. 兰州大学学报(自然科学版). 2015(06)
博士论文
[1]黄土地区公路工程分区及指标体系研究[D]. 李瑞娥.长安大学 2009
[2]兰州东部地区1，240ka以来的河流阶地研究[D]. 苏怀.兰州大学 2006
[3]黄土结构性模型及黄土渠道的浸水变形试验与数值分析[D]. 胡再强.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]榆中县黄土塬区降雨分配试验研究[D]. 隋婷.兰州大学 2014
[2]非饱和黄土水汽迁移规律的试验研究及数值分析[D]. 闫玉闯.西安建筑科技大学 2014
[3]灌溉诱发黄土滑坡机理离心模型试验研究[D]. 王思铎.成都理工大学 2014
[4]山西Q3黄土状粉土地基承载力分区统计分析[D]. 闫嘉庆.太原理工大学 2013
[5]晋南地区黄土的湿陷性分区及其岩土特性评价[D]. 赵环.昆明理工大学 2009
本文编号：3288019
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