砾石改良膨胀土地基变形特性研究

发布时间：2017-12-09 23:27

  本文关键词：砾石改良膨胀土地基变形特性研究

  更多相关文章： 膨胀土 砾石 膨胀性 数值模拟 变形

【摘要】：膨胀土在我国分布广泛,且具有明显的遇水膨胀、失水收缩、反复胀缩变形、超固结和多裂隙等特殊的工程性质。在反复胀缩及荷载作用下,膨胀土地基的变形都十分明显,对工程的安全、稳定及使用功能将产生不利影响,所以对膨胀土的改良及其地基变形特性的研究具有重要意义。本文以陕南地区某电厂地基的改良项目为依托,采用室内试验与数值模拟相结合的手段,从宏观和细观相结合的角度对砾石改良膨胀土地基的变形特性进行研究。本文开展的工作及结论主要有几下几点:(1)论述和分析了国内外关于膨胀土的变形特性及数值模拟的研究现状。介绍了离散元PFC2D数值模拟软件运用的相关理论,并在此基础上,依据室内试验数据及工程资料确定了模拟细观参数,建立了砾石改良膨胀土地基变形的数值模拟模型。(2)在膨胀土中加入砾石进行击实试验后,降低了膨胀土的最优含水量,提高了膨胀土的最大干密度。在砾石改良膨胀土的无荷膨胀率试验中,不同时间段内不同砾石含量的试样膨胀量的变化呈现出明显的规律性。在砾石改良膨胀土地基膨胀性效果分析中,随着掺加砾石比例的增大,砾石改良膨胀土地基的无荷膨胀率和有荷膨胀率的降低都呈现出一定的规律性。(3)运用PFC2D数值模拟软件,对砾石改良膨胀土的室内试验进行了模拟验证,证明了砾石改良膨胀土地基膨胀性的数值模拟结果与试验结果趋势的一致性。并模拟分析了不同砾石含量下砾石改良膨胀土地基的变形,得知随着砾石含量的增加,砾石改良膨胀土地基的膨胀变形和沉降变形的减小都呈现一定的规律性,并确定了砾石改良膨胀土地基变形的最佳配合比及改良效果。(4)运用PFC2D数值模拟软件,对不同的砾石摩擦系数、砾石颗粒刚度及砾石最大粒径等数值模拟参数对砾石改良膨胀土地基的膨胀变形及沉降变形进行模拟,研究了不同数值模拟参数对砾石改良膨胀土地基变形的影响规律及改良效果,得知砾石改良膨胀土地基的膨胀变形及沉降变形都与砾石颗粒的摩擦系数及颗粒刚度成反比,与砾石颗粒的最大粒径成正比关系,确定了不同数值模拟参数下砾石改良膨胀土地基的变形特性。(5)通过现场监测得到了沉降量的数据,和模拟结果进行比较,该模拟结果满足工程要求。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU433

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本文编号：1272281