考虑缩尺效应的粗粒土湿化变形特性试验研究

发布时间：2017-09-12 13:12

  本文关键词：考虑缩尺效应的粗粒土湿化变形特性试验研究

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【摘要】：土石坝粗粒土的浸水湿化变形,是目前高土石坝设计理论中的关键问题之一,但未能很好解决。进行粗粒土室内试验研究时,由缩尺效应所引起的与工程实际差异很难把握。本文通过试验和理论分析,对粗粒土的湿化变形与缩尺效应问题进行了深入研究。以双江口堆石坝主堆石料设计级配为原型,采用等量替代法、混合法、剔除法和相似级配法对其进行缩尺,缩尺后的试验级配料的最大粒径分别为20mm和10mm,对缩尺后的试验级配料进行干态及饱和态的三轴剪切试验研究。通过试验,揭示了缩尺效应对粗粒土强度变形的影响规律；讨论了湿化饱和后的试验级配料的强度降低、体变增大的原因；探究了不同缩尺方法缩制的试验级配料的湿化轴变、体变与湿化应力水平的关系。采用石灰岩与玄武岩两种岩性粗粒土进行干态与饱和态的三轴剪切试验研究。根据试验结果,分析了母岩特性、颗粒形状对粗粒土的强度及变形的影响。通过对颗分试验结果的整理,发现了在相同条件下,不同缩尺方法制备的试验级配料的颗粒破碎不同；得到了颗粒破碎与土体强度之间的关系,经拟合发现试验土体割线内摩擦角与颗粒破碎率呈幂函数关系。
【关键词】：粗粒土 湿化变形 缩尺效应 颗粒破碎
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV41
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 课题研究的背景与意义14-15
• 1.2 粗粒土湿化变形研究现状15-17
• 1.2.1 湿化试验仪器及试验方法15-16
• 1.2.2 湿化变形的影响因素16-17
• 1.3 粗粒土缩尺效应的研究现状17-21
• 1.3.1 粗粒土的缩尺方法18-20
• 1.3.2 粗粒土缩尺效应的研究情况20-21
• 1.4 粗粒土颗粒破碎研究现状21-23
• 1.4.1 粗粒土颗粒破碎的影响因素21-22
• 1.4.2 颗粒破碎对土体强度和变形的影响22-23
• 1.5 本文研究的主要内容23-25
• 第二章 粗粒土湿化变形与颗粒破碎试验方案25-33
• 2.1 试验目的25
• 2.2 试验仪器25-26
• 2.2.1 三轴剪切试验仪器25-26
• 2.2.2 颗粒筛分试验仪器26
• 2.3 试验材料26-29
• 2.4 试验方法与试验方案29-31
• 2.4.1 试样的制备29-30
• 2.4.2 试验方案设计30-31
• 2.4.3 试样湿化饱和方法31
• 2.4.4 颗粒破碎试验方法31
• 2.5 本章小结31-33
• 第三章 粗粒土湿化变形试验研究33-62
• 3.1 缩尺效应与湿化作用对粗粒土强度特性的影响33-37
• 3.1.1 石灰岩粗粒土的应力应变曲线33-36
• 3.1.2 石灰岩粗粒土的强度试验结果分析36-37
• 3.2 缩尺效应与湿化作用对粗粒土峰值强度的影响37-41
• 3.2.1 石灰岩粗粒土的抗剪强度峰值结果分析37-39
• 3.2.2 石灰岩粗粒土的抗剪强度指标结果分析39-41
• 3.3 缩尺效应与湿化作用对粗粒土变形特性的影响41-45
• 3.3.1 石灰岩粗粒土的体变应变曲线41-44
• 3.3.2 石灰岩粗粒土的变形试验结果分析44-45
• 3.4 缩尺效应与湿化作用对粗粒土体变特性的影响45-51
• 3.4.1 石灰岩湿化轴变与湿化应力水平关系45-47
• 3.4.2 石灰岩湿化体变与湿化应力水平关系47-51
• 3.5 不同岩性的粗粒土湿化试验51-60
• 3.5.1 玄武岩粗粒土试验结果51-54
• 3.5.2 玄武岩粗粒土试验结果分析54-55
• 3.5.3 玄武岩粗粒土的抗剪强度结果分析55-57
• 3.5.4 玄武岩粗粒土的湿化轴变体变与湿化应力水平关系57-60
• 3.6 本章小结60-62
• 第四章 粗粒土颗粒破碎试验研究62-72
• 4.1 粗粒土颗粒破碎的量化指标62-64
• 4.2 粗粒土颗粒破碎试验结果64-69
• 4.2.1 颗粒破碎试验结果64-67
• 4.2.2 颗粒破碎试验结果分析67-69
• 4.3 颗粒破碎对抗剪强度的影响69-71
• 4.4 本章小结71-72
• 第五章 结论及展望72-74
• 5.1 结论72-73
• 5.2 展望73-74
• 参考文献74-77

【参考文献】

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本文编号：837405