本文關(guān)鍵詞：軸平移測(cè)試技術(shù)在量測(cè)土—水特征曲線(xiàn)方面的研究及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土-水特征曲線(xiàn)(SWCC)是一條反映土體基質(zhì)吸力與含水率關(guān)系的曲線(xiàn),在非飽和土的研究工作中發(fā)揮著重要的作用。目前,Fredlund土-水儀和張力計(jì)是兩種最常用的SWCC直接測(cè)試儀器。Fredlund土-水儀采用軸平移技術(shù)原理測(cè)試SWCC,張力計(jì)采用水勢(shì)平衡原理測(cè)試SWCC。已有研究成果表明,采用水勢(shì)平衡和基于軸平移技術(shù)原理的實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)試同等條件下的土樣,獲得的SWCC差異性顯著,表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):(1)這種差異性在不同礦物成分的土樣中表現(xiàn)不同;(2)這種差異性隨基質(zhì)吸力的增加而增大。本文采用理論推導(dǎo)、室內(nèi)SWCC實(shí)驗(yàn)、毛細(xì)管實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方法等多種手段相結(jié)合的方式,探索了這種差異性產(chǎn)生的原因,建立了一種能夠有效降低這種差異性的修正計(jì)算方法,并經(jīng)由邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值模擬分析說(shuō)明了SWCC修正的重要性。本文主要做了以下幾點(diǎn)工作:1.從儀器的工作原理著手,詳述地闡述軸平移技術(shù)和張力計(jì)法的工作原理和對(duì)應(yīng)儀器的使用方法,并采用這兩種測(cè)試方法測(cè)試了砂土和粉質(zhì)粘土土樣的SWCC,驗(yàn)證了這兩種方法測(cè)試得到的SWCC存在差異性的事實(shí)。2.以?xún)煞N測(cè)試方法得到的SWCC差異性的表現(xiàn)特點(diǎn)為基礎(chǔ),同時(shí),結(jié)合兩種測(cè)試方法的原理,得到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的環(huán)境氣壓力是產(chǎn)生差異性的根源。3.將黏土中一端封閉一端開(kāi)口的微孔隙和超微孔隙簡(jiǎn)化為玻璃管模型,建立了環(huán)境氣壓力與孔隙中氣體體積的關(guān)系,得出這類(lèi)孔隙是產(chǎn)生SWCC差異性的主要原因。同時(shí),測(cè)試了同等條件下石英砂和黏土的SWCC,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的合理性。4.利用表面張力系數(shù)與氣壓力的關(guān)系和軸平移技術(shù)環(huán)境中的毛細(xì)管實(shí)驗(yàn),建立了環(huán)境氣壓力與土體的持水能力的關(guān)系,得出環(huán)境氣壓力對(duì)SWCC測(cè)試結(jié)果的影響甚小的結(jié)論,可以忽略不計(jì)。5.以軸平移測(cè)試技術(shù)在測(cè)試SWCC方面產(chǎn)生差異性的原因?yàn)榛A(chǔ),并結(jié)合非飽和土的三相圖解,推導(dǎo)了環(huán)境氣壓力與一端開(kāi)口一端封閉的微孔隙和超微孔隙中孔隙氣體積的關(guān)系,建立了相應(yīng)的修正公式。采用該修正公式修正了黏土和砂土土樣的SWCC,并借鑒誤差評(píng)估理論分析了該修正計(jì)算方法的修正效果。6.將該修正計(jì)算方法應(yīng)用于考慮非飽和土的流固耦合的邊坡穩(wěn)定性分析實(shí)例中,對(duì)比分析SWCC修正前后,邊坡內(nèi)土體孔隙水壓力、變形、塑性區(qū)大小的變化情況。
【關(guān)鍵詞】：非飽和土 土-水特征曲線(xiàn)(SWCC) 軸平移測(cè)試技術(shù) 張力計(jì)法 邊坡穩(wěn)定性分析
【學(xué)位授予單位】：天津城建大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU43
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題背景與意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 吸力理論的研究與應(yīng)用11
• 1.2.2 基質(zhì)吸力測(cè)量和控制技術(shù)11-13
• 1.2.3 軸平移測(cè)試技術(shù)的研究13-14
• 1.3 研究目的及內(nèi)容14-15
• 1.4 研究方法與技術(shù)路線(xiàn)圖15-17
• 第二章 土-水特征曲線(xiàn)的測(cè)量方法17-30
• 2.1 自然環(huán)境中的測(cè)試技術(shù)17-20
• 2.1.1 張力計(jì)的簡(jiǎn)介及工作原理17-18
• 2.1.2 張力計(jì)的使用方法18-20
• 2.2 軸平移環(huán)境中的測(cè)試技術(shù)20-25
• 2.2.1 Fredlund土-水儀簡(jiǎn)介20-22
• 2.2.2 Fredlund土-水儀的工作原理22-23
• 2.2.3 Fredlund土-水儀的使用方法23-25
• 2.3 試驗(yàn)土樣及土樣制備25-27
• 2.3.1 土樣的基本物性指標(biāo)25
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)土樣制備方法25-26
• 2.3.3 試驗(yàn)概況26-27
• 2.4 不同測(cè)試環(huán)境下的SWCC試驗(yàn)結(jié)果27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 軸平移測(cè)試技術(shù)局限性分析30-45
• 3.1 差異性的原因猜想30-32
• 3.1.1 土樣的微結(jié)構(gòu)特性30-31
• 3.1.2 工作環(huán)境氣壓力31-32
• 3.2 土樣微結(jié)構(gòu)對(duì)測(cè)試SWCC的影響32-37
• 3.2.1 土樣微結(jié)構(gòu)特性32-34
• 3.2.2 微結(jié)構(gòu)對(duì)SWCC影響的模型34-37
• 3.3 環(huán)境氣壓力對(duì)SWCC的影響37-40
• 3.3.1 非飽和土的表面張力37-38
• 3.3.2 表面張力系數(shù)對(duì)SWCC的影響38-40
• 3.4 分析結(jié)果的試驗(yàn)驗(yàn)證40-44
• 3.4.1 土-水特征曲線(xiàn)測(cè)試40-41
• 3.4.2 表面張力系數(shù)對(duì)SWCC的影響41-44
• 3.4.3 結(jié)果分析44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 軸平移測(cè)試技術(shù)的誤差修正與評(píng)估45-53
• 4.1 修正思路和修正方法45-49
• 4.1.1 修正思路45-46
• 4.1.2 修正方法46-49
• 4.2 修正效果評(píng)估49-52
• 4.2.1 誤差評(píng)估理論49
• 4.2.2 修正誤差分析49-52
• 4.3 本章小結(jié)52-53
• 第五章 修正計(jì)算方法的工程應(yīng)用53-63
• 5.1 邊坡穩(wěn)定性分析基本原理53-55
• 5.1.1 基本假定53
• 5.1.2 Abaqus有限元計(jì)算原理53-55
• 5.2 土-水特征曲線(xiàn)在邊穩(wěn)定性分析中應(yīng)用55-59
• 5.2.1 非飽和土的滲透系數(shù)的確定55-57
• 5.2.2 模型參數(shù)及網(wǎng)格劃分57-58
• 5.2.3 邊坡模型有限元計(jì)算58-59
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果59-62
• 5.3.1 孔隙水壓力分布59-60
• 5.3.2 邊坡土體變形60-61
• 5.3.3 塑性應(yīng)變61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 主要結(jié)論63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士期間研究成果和參加科研情況說(shuō)明70-71
• 致謝71-72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 唐勃;;特征曲線(xiàn)法在大瑤山隧道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];河南科技;2013年10期

2 于沉香;張虎元;王志碩;趙天宇;;鹽漬土土水特征曲線(xiàn)測(cè)試及預(yù)測(cè)[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2013年02期

3 湯小松;關(guān)于曲面的特征曲線(xiàn)[J];井岡山師范學(xué)院學(xué)報(bào);2004年05期

4 姜忠新;邰子偉;;儲(chǔ)層特征曲線(xiàn)重構(gòu)方法研究[J];勝利油田職工大學(xué)學(xué)報(bào);2007年05期

5 賀煒;陳永貴;王泓華;;基于正態(tài)分布的土水特征曲線(xiàn)獨(dú)立域滯后模型[J];長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

6 戚國(guó)慶,黃潤(rùn)秋;土水特征曲線(xiàn)的通用數(shù)學(xué)模型研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2004年02期

7 林鴻州;于玉貞;李廣信;彭建兵;;土水特征曲線(xiàn)在滑坡預(yù)測(cè)中的應(yīng)用性探討[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年12期

8 盧q誥

本文編號(hào)：253399