黄河堤防鄄城段砂壤土力学特性研究

发布时间：2023-11-03 19:14

　　黄河堤防是我国黄河下游地区防洪工程的重要组成,由于降雨和碾压的影响,堤身土体的强度往往会受到限制。砂壤土作为主要的堤身填筑土料,研究含水率和干密度对砂壤土抗剪强度的影响,确保力学特性满足堤防稳定性的要求。文中以山东鄄城县堤段的砂壤土作为研究对象,通过室内土工试验,研究含水率和干密度对砂壤土抗剪强度指标的影响规律,统计得出定量关系式,采用FLAC^3D有限差分软件研究含水率和干密度对黄河堤身稳定性的影响规律。本文围绕这两个研究方向展开如下:(1)通过对土样进行常规的室内土工试验,研究土体的物理特征,根据得到的土体物理性质指标,大致评估填土的工程性质。试验结果表明:土体中粉粒含量占81.2%,按三角坐标定名为重粉质砂壤土。(2)通过对不同含水率下原状土样进行固结不排水多级三轴试验,得到含水率与土体抗剪强度指标的拟合关系式。试验结果表明:含水率和抗剪强度指标呈三次函数关系,黏聚力随含水率的增大先增大后减小,在最优含水率下黏聚力达到峰值,内摩擦角随含水率的增大而减小。(3)通过固结不排水多级三轴试验,研究原状样砂壤土的抗剪强度指标随干密度的变化规律。试验结果表明,黏聚力和内...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
        1.2.1 含水率和干密度对土体抗剪强度的影响研究
        1.2.2 非饱和土的抗剪强度理论研究
        1.2.3 含水率和干密度对黄河堤身稳定性影响研究
    1.3 研究内容及研究技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究技术路线
2 黄河堤防砂壤土的基本物理性质
    2.1 试验用土及土样制备
    2.2 天然密度和含水率试验
    2.3 比重试验
    2.4 颗粒分析试验
        2.4.1 密度计法
        2.4.2 筛分法
    2.5 界限含水率试验
    2.6 击实试验
    2.7 本章小结
3 黄河堤防砂壤土抗剪强度与含水率关系的三轴试验研究
    3.1 土的抗剪强度理论
    3.2 三轴试验原理
    3.3 试验方案设计
        3.3.1 试验目的
        3.3.2 试样制备及试验设备
        3.3.3 试验过程
    3.4 试验结果及分析
        3.4.1 相同围压,不同含水率条件下的(σ1-σ3)-ε1关系曲线
        3.4.2 相同含水率,不同围压条件下的(σ1-σ3)-ε1关系曲线
        3.4.3 含水率对黏聚力的影响研究
        3.4.4 含水率对内摩擦角的影响研究
    3.5 本章小结
4 黄河堤防砂壤土抗剪强度与干密度关系的三轴试验研究
    4.1 试验方案设计
        4.1.1 试验目的
        4.1.2 试样制备及试验设备
        4.1.3 试样过程
    4.2 试验结果及分析
        4.2.1 相同围压,不同干密度条件下的(σ₁-σ₃)-ε₁关系曲线
        4.2.2 相同干密度,不同围压条件下的(σ₁-σ₃)-ε₁关系曲线
        4.2.3 干密度对黏聚力的影响研究
        4.2.4 干密度对内摩擦角的影响研究
    4.3 本章小结
5 含水率和干密度对黄河堤身稳定性影响研究
    5.1 地质模型建立
    5.2 数值模型建立
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3859735