非饱和黄土湿剪与剪湿特性试验研究
发布时间：2021-05-17 11:53
黄土地区越来越多的工程建设中存在诸多工程问题,非饱和黄土的湿剪与剪湿是关键问题之一。天然非饱和黄土由于其自身特有的架空孔隙结构,使其具有显著的结构性和水敏性。在扰动、加荷、浸水作用下,非饱和黄土强度、变形有显著的影响。比如边坡问题中,应力无改变的边坡只因为增湿也会导致其发生剪切破坏;隧道结构中,隧道拱顶由于浸水,湿陷变形会引起结构破坏。因此利用真三轴仪进行试验研究对实际工程有很大的意义,本文进行了不同净固结围压,不同基质吸力差以及不同中主应力参数b值下的增湿-剪切与剪切-增湿试验,对比分析了两种加载路径下的异同点。（1）利用非饱和土固结仪进行原状黄土与重塑黄土脱湿过程的基质吸力测量,得到土水特征曲线。分析得出基质吸力随着含水率的增大而降低,并且在不同含水率下其变化程度不一样,在含水率高时,变化明显,随着含水率降低,变化越来越小。在同一基质吸力下,原状黄土含水率比重塑黄土高。（2）通过真三轴进行增湿-剪切试验得出:在固结与增湿固结阶段,固结变形随着净固结围压增大而增大,增湿固结变形随着净固结围压增大而减小。在整个试验过程中净固结围压的增大可以提高土体强度,增强土体稳定性;基质吸力的增大也...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 黄土结构性
1.2.2 非饱和土研究现状
1.2.3 土水特征曲线
1.2.4 黄土的湿陷性与水敏性
1.2.5 黄土的湿陷变形研究特性
1.3 本文主要研究内容与思路
2 试验基本条件与试验方案
2.1 真三轴原理
2.1.1 仪器原理
2.1.2 新型真三轴仪的结构装置
2.2 非饱和土固结仪
2.2.1 仪器原理
2.2.2 对于无荷载作用下的增湿试验方法和步骤
2.3 试验用土
2.4 试验方案及试验操作
2.5 试验步骤及操作注意事项
2.5.1 实验步骤
2.5.2 非饱和黄土增湿-剪切试验操作
2.5.3 非饱和黄土剪切-增湿试验操作
2.5.4 试验操作注意事项
2.6 本章小结
3 不同路径下非饱和黄土的变形特性研究
3.1 相关参数的确定
3.2 土水特征曲线测量
3.3 非饱和原状黄土在等b等p路径下增湿剪切应力应变曲线分析
3.3.1 增湿前后控制基质吸力的均压固结湿陷变形曲线
3.3.2 同一b值同一基质吸力不同净固结围压ε_1~ε_v关系曲线
3.3.3 同一b值同一净固结围压不同基质吸力下ε_1~ε_v关系曲线
3.3.4 同一净固结围压同一基质吸力不同b值下ε_1~ε_v关系曲线
3.3.5 相同围压下不同中主应力参数b下q/p-ε_v关系曲线
3.4 非饱和黄土剪切-增湿路径下变形特性分析
3.4.1 控制基质吸力均压固结曲线分析
3.4.2 同一b值同一基质吸力差不同净固结围压下ε_1~ε_v关系曲线
3.4.3 同一b值同一净固结围压不同基质吸力差下ε_1~ε_v关系曲线
3.4.4 同一净固结围压同一基质吸力差不同b值下ε_1~ε_v关系曲线
3.5 两种加载路径下变形特性比较分析
3.5.1 两种加载路径下球应力与体应变之间比较分析
3.5.2 两种加载路径下基质吸力差与体应变之间比较分析
3.6 本章总结
4 非饱和黄土的强度特性研究
4.1 非饱和黄土等b等p剪切应力应变曲线分析
4.1.1 同一b值同一基质吸力不同净固结围压下ε_s~q关系曲线
4.1.2 同一b值同一净固结围压不同基质吸力下ε_s~q关系曲线
4.1.3 同一净固结围压同一基质吸力不同b值下ε_s~q关系曲线
4.2 真三轴不同子午平面内的强度破坏线
4.2.1 相同基质吸力不同中主应力参数b值条件下子午平面内的强度破坏线比较分析
4.2.2 相同中主应力参数b值不同基质吸力条件下子午平面内的强度破坏线比较分析
4.3 本章总结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]等向应力条件下非饱和原状黄土增湿渗水特性试验研究[J]. 张登飞,陈存礼,张洁,贾亚军. 岩土工程学报. 2018(03)
[2]南阳膨胀土在受荷的湿干循环过程中细观结构演化规律研究[J]. 朱国平,陈正汉,韦昌富,吕海波,王志兵,梁维云. CT理论与应用研究. 2017(04)
[3]等向应力下原状黄土的压缩及增湿变形特性研究[J]. 陈存礼,张登飞,张洁,张文博. 岩石力学与工程学报. 2017(07)
[4]真三轴条件下原状黄土的强度与含水率的关系[J]. 方瑾瑾,邵生俊,冯以鑫. 西安理工大学学报. 2016(03)
[5]大厚度湿陷性黄土地层的现场砂井浸水试验研究[J]. 邵生俊,李骏,邵将,黄双林,王永鑫,陈菲. 岩土工程学报. 2016(09)
[6]侧限条件下增湿时湿陷性黄土的变形及持水特性[J]. 张登飞,陈存礼,杨炯,王俊甫,张文博. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[7]结构性对非饱和Q3黄土强度和屈服特性的影响[J]. 韦锋,姚志华,陈正汉,苏立海,鲍亮亮,李加贵. 岩土力学. 2015(09)
[8]非饱和土力学理论的研究进展[J]. 刘艳,赵成刚,蔡国庆,李舰. 力学与实践. 2015(04)
[9]结构性对压实黄土无侧限压缩特性的影响[J]. 陈存礼,蒋雪,苏铁志,金娟,李文文. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[10]结构性对压实黄土侧限压缩特性的影响[J]. 陈存礼,蒋雪,杨炯,张洁,薛军秀. 岩石力学与工程学报. 2014(09)
博士论文
[1]非饱和土的有效应力与变形——强度特性规律的研究[D]. 邢义川.西安理工大学 2001
硕士论文
[1]湿陷性黄土的增湿湿陷及渗透变形特性试验研究[D]. 苗贺朝.西安理工大学 2018
[2]非饱和重塑黄土的变形、屈服与强度特性的真三轴试验研究[D]. 安中秋.西安理工大学 2017
[3]单、双线试验法对评价黄土湿陷性的影响研究[D]. 王祖耀.兰州大学 2017
[4]非饱和重塑黄土三轴剪切试验研究[D]. 张婉.西北农林科技大学 2016
[5]饱和-非饱和重塑黄土变形强度特征[D]. 冷艳秋.长安大学 2014
[6]大厚度自重湿陷性黄土渗透与湿陷变形规律及湿陷性评价方法研究[D]. 刘长玲.兰州理工大学 2011
[7]黄土浸水入渗特性原位试验研究[D]. 于友成.长安大学 2003
本文编号：3191718
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 黄土结构性
1.2.2 非饱和土研究现状
1.2.3 土水特征曲线
1.2.4 黄土的湿陷性与水敏性
1.2.5 黄土的湿陷变形研究特性
1.3 本文主要研究内容与思路
2 试验基本条件与试验方案
2.1 真三轴原理
2.1.1 仪器原理
2.1.2 新型真三轴仪的结构装置
2.2 非饱和土固结仪
2.2.1 仪器原理
2.2.2 对于无荷载作用下的增湿试验方法和步骤
2.3 试验用土
2.4 试验方案及试验操作
2.5 试验步骤及操作注意事项
2.5.1 实验步骤
2.5.2 非饱和黄土增湿-剪切试验操作
2.5.3 非饱和黄土剪切-增湿试验操作
2.5.4 试验操作注意事项
2.6 本章小结
3 不同路径下非饱和黄土的变形特性研究
3.1 相关参数的确定
3.2 土水特征曲线测量
3.3 非饱和原状黄土在等b等p路径下增湿剪切应力应变曲线分析
3.3.1 增湿前后控制基质吸力的均压固结湿陷变形曲线
3.3.2 同一b值同一基质吸力不同净固结围压ε_1~ε_v关系曲线
3.3.3 同一b值同一净固结围压不同基质吸力下ε_1~ε_v关系曲线
3.3.4 同一净固结围压同一基质吸力不同b值下ε_1~ε_v关系曲线
3.3.5 相同围压下不同中主应力参数b下q/p-ε_v关系曲线
3.4 非饱和黄土剪切-增湿路径下变形特性分析
3.4.1 控制基质吸力均压固结曲线分析
3.4.2 同一b值同一基质吸力差不同净固结围压下ε_1~ε_v关系曲线
3.4.3 同一b值同一净固结围压不同基质吸力差下ε_1~ε_v关系曲线
3.4.4 同一净固结围压同一基质吸力差不同b值下ε_1~ε_v关系曲线
3.5 两种加载路径下变形特性比较分析
3.5.1 两种加载路径下球应力与体应变之间比较分析
3.5.2 两种加载路径下基质吸力差与体应变之间比较分析
3.6 本章总结
4 非饱和黄土的强度特性研究
4.1 非饱和黄土等b等p剪切应力应变曲线分析
4.1.1 同一b值同一基质吸力不同净固结围压下ε_s~q关系曲线
4.1.2 同一b值同一净固结围压不同基质吸力下ε_s~q关系曲线
4.1.3 同一净固结围压同一基质吸力不同b值下ε_s~q关系曲线
4.2 真三轴不同子午平面内的强度破坏线
4.2.1 相同基质吸力不同中主应力参数b值条件下子午平面内的强度破坏线比较分析
4.2.2 相同中主应力参数b值不同基质吸力条件下子午平面内的强度破坏线比较分析
4.3 本章总结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]等向应力条件下非饱和原状黄土增湿渗水特性试验研究[J]. 张登飞,陈存礼,张洁,贾亚军. 岩土工程学报. 2018(03)
[2]南阳膨胀土在受荷的湿干循环过程中细观结构演化规律研究[J]. 朱国平,陈正汉,韦昌富,吕海波,王志兵,梁维云. CT理论与应用研究. 2017(04)
[3]等向应力下原状黄土的压缩及增湿变形特性研究[J]. 陈存礼,张登飞,张洁,张文博. 岩石力学与工程学报. 2017(07)
[4]真三轴条件下原状黄土的强度与含水率的关系[J]. 方瑾瑾,邵生俊,冯以鑫. 西安理工大学学报. 2016(03)
[5]大厚度湿陷性黄土地层的现场砂井浸水试验研究[J]. 邵生俊,李骏,邵将,黄双林,王永鑫,陈菲. 岩土工程学报. 2016(09)
[6]侧限条件下增湿时湿陷性黄土的变形及持水特性[J]. 张登飞,陈存礼,杨炯,王俊甫,张文博. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[7]结构性对非饱和Q3黄土强度和屈服特性的影响[J]. 韦锋,姚志华,陈正汉,苏立海,鲍亮亮,李加贵. 岩土力学. 2015(09)
[8]非饱和土力学理论的研究进展[J]. 刘艳,赵成刚,蔡国庆,李舰. 力学与实践. 2015(04)
[9]结构性对压实黄土无侧限压缩特性的影响[J]. 陈存礼,蒋雪,苏铁志,金娟,李文文. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[10]结构性对压实黄土侧限压缩特性的影响[J]. 陈存礼,蒋雪,杨炯,张洁,薛军秀. 岩石力学与工程学报. 2014(09)
博士论文
[1]非饱和土的有效应力与变形——强度特性规律的研究[D]. 邢义川.西安理工大学 2001
硕士论文
[1]湿陷性黄土的增湿湿陷及渗透变形特性试验研究[D]. 苗贺朝.西安理工大学 2018
[2]非饱和重塑黄土的变形、屈服与强度特性的真三轴试验研究[D]. 安中秋.西安理工大学 2017
[3]单、双线试验法对评价黄土湿陷性的影响研究[D]. 王祖耀.兰州大学 2017
[4]非饱和重塑黄土三轴剪切试验研究[D]. 张婉.西北农林科技大学 2016
[5]饱和-非饱和重塑黄土变形强度特征[D]. 冷艳秋.长安大学 2014
[6]大厚度自重湿陷性黄土渗透与湿陷变形规律及湿陷性评价方法研究[D]. 刘长玲.兰州理工大学 2011
[7]黄土浸水入渗特性原位试验研究[D]. 于友成.长安大学 2003
本文编号：3191718
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