不同地区黄土强度特性的环剪试验研究

发布时间：2017-05-30 07:00

  本文关键词：不同地区黄土强度特性的环剪试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：黄土地区灾害频发,而滑坡是其中影响较大的一种,滑坡一旦发生,土体由于剪力作用产生变形且其初始结构遭到破坏,这时土体强度应该取残余强度值。由于黄土本身是一种性质特殊的土,加之我国黄土分布广泛,沉积情况千差万别,不同地区的黄土性状具有很大区别,导致其强度特性也有明显的差异性,所以对于不同地区黄土的残余强度进行分析研究,对于边坡的稳定性分析及滑坡带的防治具有重要的学术及工程意义。本文采用HJ-1型环剪仪,选取泾阳、兰州和子洲三个地方的黄土为研究对象,在不同含水率、干密度、有效法向应力及剪切速率条件下进行环剪试验,得出如下结论:(1)不同影响因素对各地区黄土峰值强度及残余强度的影响有效法向应力对三个地区黄土强度特性的影响比较一致。试验开始时,剪应力迅速增大达到峰值强度,有效法向应力越高,土体所达到的残余强度值越大。并且高含水率、高有效法向应力作用下的试样在环剪过程中均有土样被挤出剪切盒。含水率对三个地区黄土的峰值强度及残余强度均有影响,主要表现在为低含水率下表现出较高的峰值强度值;而试样的残余强度随着含水率的增大呈先减小后增大的趋势。本试验中选取的干密度对三个地区黄土残余强度的影响不明显,主要是因为剪切面附近颗粒形成新的定向排列之后,密度趋于一致。不同剪切速率下的峰值抗剪强度几乎重合,本试验所选的三种剪切速率对三个地区黄土的峰值抗剪强度几乎没有影响,但试样达到峰值抗剪强度所需要的时间不同;同时剪切速率对三个地区黄土残余强度的影响不大。总结4个影响因素对残余强度的影响,发现对残余强度的影响最大的是有效法向应力,接下来依次是含水率、剪切速率、干密度。(2)不同地区黄土残余强度的对比分析分析比较三个地区黄土的残余强度,得出对于粉粒含量较高的兰州黄土,含水率为19%时对应的残余强度较大;对于粗粒含量较多的子洲黄土,含水率小于最优含水率同时干密度为1.63g/cm~3时对应的残余强度较大;对于黏粒含量较多的泾阳黄土,含水率较小同时干密度较小时对应的残余强度较大。比较三个地区黄土残余粘聚力及残余内摩擦角的均值,发现其大小关系刚好相反。三个地区黄土的脆性指数均较小,软化现象不明显,此外,还有部分没有出现软化现象。
【关键词】：不同地区 黄土 环剪试验 残余强度
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU444
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-22
• 1.2.1 滑带土的研究概况11-14
• 1.2.2 滑带土残余强度特征研究14-22
• 1.3 本文主要的研究目的及内容22-24
• 1.3.1 研究目的22
• 1.3.2 研究内容22-24
• 第二章 试验设备及试验方法24-32
• 2.1 试验设备简介24-27
• 2.1.1 环剪仪的组成24-26
• 2.1.2 环剪仪的主要技术指标26
• 2.1.3 环剪仪的操作步骤26-27
• 2.1.4 环剪仪的计算原理27
• 2.2 试验土料基本物理指标27-28
• 2.3 试验土样制备28-31
• 2.3.1 制样仪器简介29
• 2.3.2 土样的制备过程29-31
• 2.4 试验方案31-32
• 第三章 不同地区黄土残余强度特性研究32-52
• 3.1 概述32-33
• 3.2 试验结束标准与试样破坏形态33-34
• 3.2.1 试验结束标准33
• 3.2.2 试样破坏形态33-34
• 3.3 泾阳黄土残余强度特性研究34-39
• 3.3.1 剪切速率对泾阳黄土环剪试验结果的影响34-35
• 3.3.2 含水率对泾阳黄土强度特性的影响分析35-36
• 3.3.3 干密度对泾阳黄土剪应力-剪切位移曲线的影响36-37
• 3.3.4 有效法向应力对泾阳黄土剪应力-剪切位移曲线的影响37-39
• 3.4 子洲黄土残余强度特性研究39-45
• 3.4.1 剪切速率对子洲黄土环剪试验结果的影响39-40
• 3.4.2 含水率对子洲黄土强度特性的影响分析40-42
• 3.4.3 干密度对子洲黄土剪应力-剪切位移关系曲线的影响分析42-43
• 3.4.4 有效法向应力对子洲黄土剪应力-剪切位移关系曲线的影响分析43-45
• 3.5 兰州黄土残余强度特性研究45-50
• 3.5.1 剪切速率对兰州黄土环剪试验结果的影响分析45-46
• 3.5.2 含水率对兰州黄土强度特性的影响分析46-47
• 3.5.3 干密度对兰州黄土剪应力-剪切位移曲线的影响分析47-48
• 3.5.4 有效法向应力对兰州黄土剪应力-剪切位移曲线的影响分析48-50
• 3.6 本章小结50-52
• 第四章 各地区黄土残余强度对比分析52-58
• 4.1 不同地区黄土残余强度对比分析52-53
• 4.2 不同地区黄土的残余强度指标分析53-55
• 4.3 不同地区黄土脆性指数对比分析55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 5.1 结论58-59
• 5.1.1 不同影响因素下三个地区黄土强度变化规律58
• 5.1.2 不同地区黄土残余强度对比分析58-59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-65
• 致谢65-66
• 作者简介66

【参考文献】

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本文编号：406566