非饱和土的抗剪强度公式的理论探讨及试验研究

发布时间：2019-08-26 16:53

【摘要】：在岩土工程实践中,土体经常是不饱和的,或者含有不饱和区域,其土体工程性质和饱和土存在很大的差异。尤其是,非饱和土体的强度和土体干湿状态有关,随土体吸力不同,土体强度存在很大的变化。 目前关于非饱和土体强度方面,虽然国内外学者已经开展了大量的研究工作,但是对于不同性状非饱和土体强度随吸力变化的规律,学界还缺乏统一的认识,建立起广泛适用的土体强度公式。其中,扩展摩尔库伦准则虽然应用较广,但是存在不符合实际情况的假定,在土体饱和度偏低的情况下,和实际情况相差较远。扩展有效应力原理,含有无法确定的系数x,因此很难应用。 本文围绕着土的抗剪强度展开研究工作。 首先对非饱和土的基本概念、前人的抗剪强度模型、前人的试验理论数据进行简单的叙述,并对相关的抗剪强度模型进行了验证分析,认识到现阶段抗剪强度公式中主要是对于吸附强度的表达式不一致；其次根据土的微观结构和颗粒大小把土分成砂土、宽级配土及粘土三类,结合前人的理论基础上,通过分析微观机理来探讨非饱和土的吸附强度公式。 最后对自己所做的砂土试验及他人做的粘土试验和宽级配试验,进行了拟合曲线和其他抗剪强度模型分析比较,来验证所推公式的可行性和有效性。 本文主要结论如下： 1.通过分析微观机理和吸附强度的影响因素,总结前人的表达式中的观点,基于Vanapalli方程的公式以及Khalili方程进行了有效分析和整合,得到了全面的统一的抗剪强度模型,涵盖了砂土、粘土、宽级配土的抗剪强度公式,并对高吸力条件下的粘土进行了个别分析,认为粘土到达高吸力阶段,吸附强度曲线出现“胶着”“硬化”的现象。 2.比较Khalili方程、Yang方程以及本文对于吸附强度的拟合效果,通过误差分析发现,本文基于Vanapalli方程和Khalili方程的Lin-Li模型公式的拟合效果最好。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU432

【参考文献】

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本文编号：2529441