【摘要】：由于蒸發(fā)與植物的蒸騰作用,地表土的水分會(huì)不斷減少,使土體常常處于非飽和狀態(tài)。土體在失水干燥過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的收縮變形,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起地面沉降與開裂,甚至導(dǎo)致工程問題,而對(duì)變形起控制作用的是土中的有效應(yīng)力。通過大量試驗(yàn)和理論推導(dǎo),一批研究者提出了不同類型的計(jì)算非飽和土有效應(yīng)力的公式,其中包括邵龍?zhí)督淌谔岢龅慕y(tǒng)一有效應(yīng)力方程。該方程以連續(xù)介質(zhì)力學(xué)為基礎(chǔ),將飽和土與非飽和土進(jìn)行統(tǒng)一,不僅具有一定的理論基礎(chǔ)而且還明確指出土中有效應(yīng)力的物理意義。本文通過干燥收縮試驗(yàn)從變形的角度對(duì)該方程進(jìn)行驗(yàn)證。本文在統(tǒng)一的有效應(yīng)力方程基礎(chǔ)上進(jìn)行了土體干燥收縮試驗(yàn)、飽和土三軸固結(jié)試驗(yàn)和土水特征曲線測(cè)定試驗(yàn),得到如下結(jié)論:(1)在處理土體干燥收縮試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),首次采用CAD軟件輔助處理法和數(shù)字圖像相關(guān)方法(DIC法)來計(jì)算試樣的徑向變形,并得到較為相近的結(jié)果,說明它們?cè)谔幚碓嚇痈稍锸湛s過程中徑向變形的適用性;(2)試樣在干燥收縮過程中以徑向變形為主,隨著初始飽和度的增加,試樣逐漸趨向于各向同性收縮,對(duì)初始處于飽和狀態(tài)的試樣,在干燥收縮過程中可以僅測(cè)量軸向變形或徑向變形,這種簡化的測(cè)量手段在不降低試驗(yàn)精度的前提下減少了試驗(yàn)工作量;(3)在測(cè)量土水特征曲線時(shí),將壓力板儀法與濾紙法相結(jié)合可以極大地增加基質(zhì)吸力的測(cè)量范圍,并利用四參數(shù)的VG模型對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行擬合,可以得到一條較為光滑、完整的土水特征曲線;(4)利用統(tǒng)一的有效應(yīng)力方程計(jì)算得到非飽和土在干燥收縮過程中有效應(yīng)力與變形之間的關(guān)系曲線,該曲線與飽和土的試驗(yàn)曲線基本重合,從而從變形的角度對(duì)統(tǒng)一的有效應(yīng)力方程進(jìn)行驗(yàn)證;(5)在飽和土三軸固結(jié)試驗(yàn)、土體干燥收縮試驗(yàn)和濾紙法試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出兩種較為簡易的反演土水特征曲線的方法:干燥收縮試驗(yàn)與固結(jié)試驗(yàn)結(jié)合法、干燥收縮試驗(yàn)確定兩點(diǎn)法。這兩種方法克服了土水特征曲線常規(guī)測(cè)試技術(shù)耗時(shí)、成本高的弊端,反演出的土水特征曲線與實(shí)測(cè)曲線較為吻合。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU41

【參考文獻(xiàn)】

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1 唐朝生;崔玉軍;Anh-Minh Tang;施斌;;土體干燥過程中的體積收縮變形特征[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年08期

2 李廣信;;關(guān)于有效應(yīng)力原理的幾個(gè)問題[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年02期

3 趙成剛;蔡國慶;;非飽和土廣義有效應(yīng)力原理[J];巖土力學(xué);2009年11期

4 潘兵;謝惠民;李艷杰;;用于物體表面形貌和變形測(cè)量的三維數(shù)字圖像相關(guān)方法[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2007年06期

5 潘兵,續(xù)伯欽,謝惠民,戴福隆;面內(nèi)位移測(cè)量的基于梯度的數(shù)字圖像相關(guān)方法[J];光學(xué)技術(shù);2005年05期

6 王釗,楊金鑫,況娟娟,安駿勇,駱以道;濾紙法在現(xiàn)場基質(zhì)吸力量測(cè)中的應(yīng)用[J];巖土工程學(xué)報(bào);2003年04期

7 徐永福,董平;非飽和土的水分特征曲線的分形模型[J];巖土力學(xué);2002年04期

8 陳正漢，，王永勝，謝定義;非飽和土的有效應(yīng)力探討[J];巖土工程學(xué)報(bào);1994年03期

本文編號(hào)：2611212