降雨誘發(fā)的土坡失穩(wěn)破壞是我國(guó)雨量充沛地區(qū)的主要地質(zhì)災(zāi)害之一,這是因?yàn)橥寥涝诤什煌瑫r(shí)飽和狀態(tài)發(fā)生了變化導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度發(fā)生了較大變化。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于非飽和土抗剪強(qiáng)度的研究較少涉及高吸力階段,所以有必要對(duì)全吸力范圍內(nèi)非飽和土的抗剪強(qiáng)度特征進(jìn)行研究并尋找與之匹配的抗剪強(qiáng)度模型。本文主要進(jìn)行了高吸力下非飽和土的SWCC測(cè)定、常規(guī)直剪試驗(yàn)、毛細(xì)粘聚力相關(guān)性分析等工作。試驗(yàn)用土包括:西寧粉質(zhì)粘土—CL-ML,高嶺土—CL,不同細(xì)粒含量的風(fēng)化土和不同細(xì)粒含量的砂土四大類。其中對(duì)后2類土,重點(diǎn)研究了細(xì)粒含量對(duì)試樣毛細(xì)粘聚力和基質(zhì)吸力的影響。試驗(yàn)中:采用風(fēng)干養(yǎng)護(hù)的方式獲得不同吸力/含水率狀態(tài)的非飽和試樣;采用濾紙法測(cè)定了 11種土的SWCC;采用常規(guī)直剪試驗(yàn),測(cè)定不同非飽和狀態(tài)下土的強(qiáng)度參數(shù)�；谠囼�(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)毛細(xì)粘聚力的影響因素進(jìn)行了相關(guān)性分析,對(duì)現(xiàn)有非飽和土強(qiáng)度模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并提出了針對(duì)所有類型土的全范圍的改進(jìn)沈珠江模型。論文的主要結(jié)論如下:(1)以往研究大都認(rèn)為非飽和土內(nèi)摩擦角不隨吸力變化,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在風(fēng)干養(yǎng)護(hù)的方式下,非飽和土的內(nèi)摩擦角隨著基質(zhì)吸力的增加而增加。(2)對(duì)試驗(yàn)中采用的11種土,其非飽和強(qiáng)度均存在“山峰”效應(yīng),即非飽和強(qiáng)度在干燥過(guò)程中存在峰值,相應(yīng)的飽和度約為0.02～0.1,對(duì)應(yīng)的基質(zhì)吸力大小因土的類型而不同。(3)前人研究認(rèn)為砂土的非飽和強(qiáng)度有限,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明在風(fēng)干養(yǎng)護(hù)的方式下:隨著細(xì)粒含量的增加,非飽和砂土的毛細(xì)粘聚力也在增加,甚至可以高達(dá)86kPa;對(duì)于有一定細(xì)粒含量的砂土來(lái)說(shuō),其完全干燥強(qiáng)度較峰值強(qiáng)度下降了約40%-60%,而其他種類的土僅下降了約3%-7%。(4)對(duì)影響毛細(xì)粘聚力的因素進(jìn)行了相關(guān)性分析,并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)有的Khalili表達(dá)式、Lamborn表達(dá)式、沈珠江表達(dá)式,發(fā)現(xiàn)這三種表達(dá)式對(duì)高吸力段的毛細(xì)粘聚力預(yù)測(cè)效果較差。(5)本文基于沈珠江表達(dá)式和Vanapalli表達(dá)式,提出了改進(jìn)沈珠江表達(dá)式;對(duì)11種土的毛細(xì)粘聚力擬合結(jié)果證明改進(jìn)沈珠江表達(dá)式具有較好的適用性。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU43
【部分圖文】：

北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文創(chuàng)新點(diǎn)??文的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下３點(diǎn)：１、對(duì)非飽和土高吸力部分的強(qiáng)度特征探索全吸力范圍內(nèi)非飽和土的強(qiáng)度變化規(guī)律；２、將ＳＷＣＣ測(cè)定與強(qiáng)度應(yīng)起來(lái)，摒棄了之前二者分別單獨(dú)試驗(yàn)的方式；３、對(duì)不同細(xì)粒含量果進(jìn)行對(duì)比分析。??技術(shù)路線??文的技術(shù)路線如下圖所示：??干燥過(guò)程中非飽和土強(qiáng)度變化特征試驗(yàn)研究??

征曲線主要用于估算非飽和土的強(qiáng)度、滲透系數(shù)以及孔隙水的分布變化規(guī)律，它??是非飽和土力學(xué)中最基本的本構(gòu)。??圖２－１為一條典型ＳＷＣＣ的示意圖［３］，從圖中可以看出，土中的含水量會(huì)隨??著吸力增大沿著一條類似于Ｓ型的曲線逐漸減小，在這條曲線上以兩個(gè)反彎點(diǎn)為??邊界將該曲線分成三個(gè)部分，即邊界效應(yīng)區(qū)（ｂｏｕｎｄａｒｙ?ｅｆｆｅｃｔ?ｚｏｎｅ），過(guò)渡區(qū)（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ??ｚｏｎｅ），非飽和殘余區(qū)（ｒｅｓｉｄｕａｌ?ｚｏｎｅ?ｏｆ?ｕｎｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）。在邊界效應(yīng)區(qū)，土孔隙中幾??乎完全充滿水，基質(zhì)吸力（＆－？）的變化不會(huì)改變土中的含水量，此時(shí)采用飽和??５??

；：?？ｒ：：－：Ｍ＝ｒ＇＾??圖２－２ａ體積壓力板儀示意圖ｎ６］?圖２－２ｂ濾紙法測(cè)量示意圖［｜７］??Ｆｉｇ２－２ａ．?Ｓｃｈｅｍ?ａｔｉｃ?ｄｒａｗ?ｉｎｇ?ｏｆ?ｖｏｌｕｍ?ｅｔｒｉｃ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｐｌａｔｅ?ｔｅｓｔｔｌ６］??Ｆｉｇ．２－２ｂ?Ｆｉｌｔｅｒ?ｓｕｃｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ?ｔｏ?ｍｅａｓｕｒｅ?ｓｕｃｔｉｏｎ１?ｌ７Ｊ??（２）
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2852685