【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,城市化進(jìn)程不斷加快,工程用土短缺以及生態(tài)環(huán)境惡化兩大問(wèn)題亟待解決。為此,以我國(guó)每年產(chǎn)出的大量疏浚淤泥為原料通過(guò)改良制成新型土工材料,不僅能夠緩解工程用土短缺,也可以提高資源有效利用效率、改善生態(tài)環(huán)境。當(dāng)前,對(duì)河道淤泥土的改良利用是目前巖土工程領(lǐng)域的比較熱門(mén)研究課題。河道淤泥土屬于軟粘土范疇,而流變特性是軟粘土最主要的工程性質(zhì)之一。根據(jù)考察發(fā)現(xiàn),實(shí)際工程中發(fā)生的大量工程事故與軟土的流變性相關(guān)。例如重力壩的傾斜、地基長(zhǎng)期沉降以及邊坡隨時(shí)間增長(zhǎng)而失穩(wěn)等都表明由于土體流變?cè)斐傻挠绊懯遣蝗莺鲆�。目前�?duì)于土體流變特性的研究主要以天然原狀土為主,而對(duì)人工配制土的流變特性考察較少。本文對(duì)以工程應(yīng)用為目的而研制的河道淤泥氣泡混合土的剪切流變特性進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)河道淤泥混合土的試驗(yàn)配合比進(jìn)行了設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了剪切試驗(yàn)以及剪切流變?cè)囼?yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,河道淤泥氣泡混合土的剪切流變可以分為三個(gè)階段,剪應(yīng)力較小時(shí),剪切流變曲線呈衰減穩(wěn)定型;隨著剪應(yīng)力的提高,流變曲線呈非穩(wěn)定的等速型;當(dāng)剪應(yīng)力增大到一定程度時(shí),流變曲線呈加速型。從河道淤泥氣泡混合土流變性能來(lái)看,養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng),水泥摻量的增加,提高了混合土抗剪強(qiáng)度,削弱了混合土的流變性能;氣泡的添加,含水量的提高,降低了混合土抗剪強(qiáng)度,提高了其流變性能。其次,根據(jù)試驗(yàn)所得結(jié)果,通過(guò)選取合理流變模型對(duì)河道淤泥氣泡混合土的剪切流變規(guī)律進(jìn)行分析。分析結(jié)果顯示,所選模型能夠較好地描述河道淤泥混合土在各種剪應(yīng)力水平下的衰減、等速以及加速流變演化過(guò)程。結(jié)合剪切流變?cè)囼?yàn)結(jié)果與剪切流變模型擬合參數(shù)分析可知,通過(guò)合理優(yōu)化配合設(shè)計(jì),可以獲得具有較強(qiáng)抵抗剪切流變能力的河道淤泥氣泡混合土。最后,基于河道淤泥氣泡混合土剪切流變特性,對(duì)階梯型混合土邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了ABAQUS建模分析。結(jié)果顯示,階梯邊坡抗剪強(qiáng)度最薄弱的部分位于坡腳處。坡腳由于流變變形而首先出現(xiàn)塑性滑動(dòng)區(qū),隨著時(shí)間的推移,塑性滑動(dòng)區(qū)向坡內(nèi)延伸速度減緩,邊坡的穩(wěn)定系數(shù)在逐漸提高。針對(duì)模擬試驗(yàn)所選擇的設(shè)計(jì)邊坡斷面,各級(jí)階梯的河道淤泥氣泡混合土邊坡流變穩(wěn)定時(shí)刻的安全系數(shù)均是大于1的,說(shuō)明河道淤泥氣泡混合土作為邊坡填土的使用功能是安全可行的。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU447

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2522435