异质土体间大剪切力学特性环剪试验研究

发布时间：2018-03-31 10:58

本文选题：异质土　切入点：应变软化　出处：《青岛理工大学》2015年硕士论文

【摘要】：近几年来,随着经济的高速发展以及人类社会和工程建设的需求,在我国发生了大量独具发生机理和运动特征的滑坡灾害现象。这些滑坡的发生过程实际上是其滑坡体沿滑动面在一定的滑动路径上发生较大位移的滑动剪切过程,在这一剪切破坏的过程中,在不同沿途介质间的界面剪切效应会改变原有岩土体的物理及力学性质。虽然国内外众多的研究者和机构对滑坡灾害进行了一系列的详细研究,但是对不同岩土体介质间的大剪切力学性质的研究尚不够深入。因此,有必要采取一定的技术手段,针对该类异质土大剪切力学性质进行详细的试验研究。室内土工试验是研究土体剪切力学性质最有效的试验方法之一,但因常规直剪仪和三轴压缩仪受其结构和构造的限制无法满足土的较大位移剪切的试验条件。由于环剪仪具有独特的环形剪切设计,且试样在剪切过程中其剪切面面积可以保持不变和试样可在连续的位移条件下进行剪切等特点,因而能够满足在大剪切位移条件下对土体力学性质研究的要求和条件。环剪仪所具有的独特的设计构造和试验功能,使其成为一种专门适用于土体在大剪切位移条件下力学性质研究的土工试验设备。随着科技的进步和发展,环剪仪逐渐应用于土的应变软化、土的残余抗剪强度、土与结构物接触界面间力学特性以及地质灾害成因分析等多种研究领域。本文借鉴了国内外关于不同土体间大剪切力学性质的研究经验和成果,并参考了大量文献,收集各种相关资料。利用吉林大学的大型高速环剪仪,针对大连滨海粉质黏土、标准砂和由这两种土组成的异质土分别进行了一系列的环剪试验研究。本文具体完成的工作如下:(1)本文首先查阅了国内外关于滑坡灾害的研究成果,分析了实际滑坡的发生和运动机理,提出了本项研究的现实意义。(2)详细研究了关于残余强度的三种室内测定方法,阐述了直剪仪、三轴压缩仪及环剪仪的结构原理和适用条件。(3)详细介绍了本次试验所选用的试验仪器—大型高速环剪仪。采用该大型高速环剪仪在不同法向应力和剪切速度条件下分别对大连滨海粉质黏土和标准砂这两种单一土样的峰值强度、残余强度和应变软化特性分别进行了详细的试验研究。然后将大连滨海粉质黏土和标准砂按照一定的方法制成异质土样,对该异质土样的大剪切力学特性进行环剪试验研究。(4)通过多组试验得出了不同法向应力和剪切速度条件下大连滨海粉质黏土和标准砂这两种单一土的剪切位移-剪切应力关系曲线,同时对每组粉质黏土的峰值抗剪强度与法向应力的关系进行拟合,并对以上试验结果的形成机理进行了分析。(5)基于两种单一土样的环剪试验结果,对由两种单一土组成的异质土进行了详细的环剪试验研究,并对滨海粉质黏土、标准砂和异质土三种试样的剪切力学性质进行对比分析,得出异质土样抗剪强度指标的变化规律。本文采用的研究方法和取得的研究成果可为今后对异质土的剪切力学性质研究提供一定的理论依据和参考价值。
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【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU411

【参考文献】