人工凍結(jié)法因其不受支護(hù)深度及支護(hù)范圍限制等特點(diǎn),成為目前深層建井、礦山開(kāi)挖、地鐵隧道等工程中最常用的方法。凍結(jié)壁的強(qiáng)度與變形是凍結(jié)法施工成功與否的關(guān)鍵,為保證地下工程施工的安全進(jìn)行,須對(duì)凍土的力學(xué)特性進(jìn)行細(xì)致的探究。以山西省某礦井黏土為研究對(duì)象,本文通過(guò)室內(nèi)力學(xué)試驗(yàn)、本構(gòu)模型推導(dǎo)、FLAC3D數(shù)值模擬等方法,探究了凍結(jié)黏土強(qiáng)度及損傷變形特性的變化規(guī)律。首先通過(guò)室內(nèi)力學(xué)試驗(yàn),得到不同溫度下凍結(jié)黏土的單軸抗壓強(qiáng)度及不同溫度和加載等級(jí)下凍結(jié)黏土的蠕變規(guī)律。并對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)變-時(shí)間曲線進(jìn)一步分析,得到溫度與彈性模量、蠕變速率之間的變化關(guān)系。在Singh-Mitchell蠕變經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上,修正原模型中各參數(shù)的物理意義并考慮溫度效應(yīng)對(duì)凍結(jié)黏土蠕變的影響,推導(dǎo)出描凍結(jié)黏土蠕變特性的S-M蠕變顯式模型。通過(guò)分析S-M蠕變顯式模型計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比曲線得到:在應(yīng)力水平較高時(shí),凍結(jié)黏土應(yīng)變的試驗(yàn)值與S-M蠕變顯式模型計(jì)算值的吻合情況不太理想。故在S-M蠕變顯式模型中引入損傷變量,得到凍結(jié)黏土 S-M蠕變損傷模型。根據(jù)凍結(jié)黏土單軸蠕變的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)S-M蠕變損傷模型中的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化識(shí)別,最終得到的S-M蠕變損傷模型能夠較好地模擬凍結(jié)黏土的蠕變?nèi)^(guò)程。為減小試驗(yàn)結(jié)果的誤差,本文采用重塑黏土再次進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),分析溫度、含水率對(duì)凍結(jié)重塑黏土單軸強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等的影響特點(diǎn)。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果并利用FLAC3D軟件對(duì)凍結(jié)重塑黏土的單軸壓縮過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合,此對(duì)實(shí)際工程中凍土壓縮變形預(yù)測(cè)模型的建立具有重要意義。圖[45]表[9]參[87]
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU442
【部分圖文】：

凍土學(xué)是一門(mén)研宄凍土的形成、性質(zhì)、發(fā)育、組分、分布特點(diǎn)及凍土間各種生物地質(zhì)作用??的學(xué)科。由于社會(huì)不斷發(fā)展和人類求知的進(jìn)步，凍土學(xué)在經(jīng)過(guò)了一個(gè)多世紀(jì)后，類別不斷細(xì)化??并形成如下圖１．１的學(xué)科體系：??凍ｄ：力學(xué)???▼???ｉ???普通凍土學(xué)?凍±ｘ程學(xué)???ｉ???ｙ??ｙ???ｉ??ｉ??▼??凍土物理學(xué)凍土力學(xué)?凍土熱學(xué)凍土地貌學(xué)凍土水文學(xué)?．．．．．．??圖１．１凍土學(xué)學(xué)科體系分布??Ｆｉｇ．?１．１?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ??作為凍土學(xué)的一個(gè)重要的分支學(xué)科，凍土力學(xué)主要研究?jī)鐾馏w物理性質(zhì)、特征、凍脹力、??凍土的強(qiáng)度特性、流變特點(diǎn)及計(jì)算模型、凍土地基溫度場(chǎng)的計(jì)算等內(nèi)容。最早凍土的研究來(lái)自??于前蘇聯(lián)學(xué)者蘇姆金的著作《蘇聯(lián)境內(nèi)的永久凍土》，此后，凍土力學(xué)逐步發(fā)展和完善，之后??《凍土力學(xué)基礎(chǔ)》和《凍土力學(xué)原理》的出世又強(qiáng)有力的推動(dòng)了凍土力學(xué)成為一門(mén)獨(dú)立的研宄??對(duì)斗。??－２－??

圖１．２技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍ＾）??

５０％、１００％；試驗(yàn)力的測(cè)量范圍為２?ｋＮ至ｌＯＯｋＮ；軸向變形的量測(cè)范圍為Ｏｍｍ至５０ｍｍ；??微機(jī)根據(jù)設(shè)定的有關(guān)參數(shù)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并繪制曲線，曲線采集分為點(diǎn)形、線形和點(diǎn)線形三種形??式。如下圖２．２為試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采集繪圖界面。??ＲｉｉＣＤ?ｗａｎ：?＾??濟(jì)甭ｍ薔ｎ電技術(shù)有艱公旬?〇〇〇??Ｉ?！〇Ｅ？３?ｌｏｌ?ｆｔｆｃｑｔＮ?Ｉ??＾丨??ｌ２？Ｈｆｒｌ？３Ｋ?’?ｔｌＥＳｇ?丨?＊８６?ＭＰａ??＾Ｏ＾＾＾＾ＨＨＩ＾＾＾＾ＨＨＩＨＨＩＩＨＨＨＨＨＨＨＨ＾＾ＩＨＨＨＨＩ＾Ｈ＾ＨＨＵＩ?ｉ５ｆｆ？Ｒｐ＾５＂?＜？？２?？ｉ？６＾ｆｉｉ４?—奶??ａ?ｋ＾Ｂ?＆？?ｓ?ｇｓ?ｉ?Ｉ??３０３０Ｖｇ＾ｉ?含本鲴１０Ｍ?＾?ｆｆ＾ａａｐｏｏ－??＾?保存文件??２１ｔＫ＞＂：?＞瞇瀑啲？?＾?Ｉ關(guān)臓《＊??層」?????１?．?－?■■■■■■■■■ＭＨａｌＢＨＨａＨ???ｉ－＾ｒ?；??；?ｆ?ＳＥ５?思ｄｆＳＦ＾％??、ｗ二?４?—?Ｉ?ＰＢ突小子Ｊ〇ｗ?％／ｔ，??：！?＾?ａ＿８ｆｉｒ?廠廠??ｉｓａ〇－?／?—????——?－－－?－－???－！?ｆ?—?？?ｍ??ｒ??：「：?－一：「：—?：１—————??■，．＾「—”■
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫琦;張向東;楊佳;馬偉;邢洋;;凍結(jié)條件下風(fēng)積土蠕變損傷特性及本構(gòu)模型研究[J];公路交通科技;2015年05期

2 王伸遠(yuǎn);李棟偉;;深部人工凍結(jié)黏土三軸蠕變?cè)囼?yàn)研究[J];冰川凍土;2014年06期

3 何志磊;朱珍德;李志敬;;大理巖結(jié)構(gòu)面非線性蠕變損傷本構(gòu)模型研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年32期

4 董連成;張公;趙淑萍;潘衛(wèi)東;李廣影;;凍土蠕變指標(biāo)試驗(yàn)研究[J];冰川凍土;2014年01期

5 陳軍浩;姚兆明;徐穎;王厚良;;人工凍土蠕變特性粒子群分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)模型[J];煤炭學(xué)報(bào);2013年10期

6 姚兆明;周洋;徐穎;王厚良;;人工凍土遺傳分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)加速伯格斯蠕變模型[J];工業(yè)建筑;2013年11期

7 汪承維;李棟偉;;深部人工凍土黏彈塑損傷耦合本構(gòu)模型研究及其驗(yàn)證[J];冰川凍土;2013年05期

8 趙曉東;周國(guó)慶;;溫度梯度凍土蠕變變形規(guī)律和非均質(zhì)特征[J];巖土工程學(xué)報(bào);2014年02期

9 周志軍;呂大偉;宋偉;梁涵;葉萬(wàn)軍;;基于含水率和溫度變化的凍融黃土性能試驗(yàn)[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2013年03期

10 徐微;胡偉明;孫鵬;;基于兩參數(shù)威布爾分布的設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)研究[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2013年02期

本文編號(hào)：2848651