土體的強(qiáng)度決定了地基的穩(wěn)定性并在工程設(shè)計施工中具有重要的理論參考意義。相關(guān)學(xué)者對土體強(qiáng)度進(jìn)行了理論與實踐研究,認(rèn)為在某種程度上土體孔隙比的變化是影響其抗剪強(qiáng)度的重要因素之一。隨著剪切過程的進(jìn)行土體孔隙比是不斷變化的,但其土顆粒物理結(jié)構(gòu)是如何變化的尚不明晰。分形理論是一種主要研究自然界中復(fù)雜或不規(guī)則物體的數(shù)學(xué)理論方法,分形維數(shù)可定量描述砂土土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。本文以孔隙比作為為橋梁建立了分形維數(shù)與抗剪強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系,即基于分形理論砂類土抗剪強(qiáng)度計算公式。運用室內(nèi)直剪試驗驗證本文所推導(dǎo)的砂類土抗剪強(qiáng)度計算公式的可行性,為滑坡的穩(wěn)定性分析、礦山開采、基坑支護(hù)設(shè)計及工程防治設(shè)計提供了理論參考。本文主要研究內(nèi)容及成果如下:（1）分形理論是一種主要研究自然界中復(fù)雜或不規(guī)則物體的數(shù)學(xué)理論方法,其能很好地描述物體的自相似程度、不規(guī)則程度及破碎程度。砂土作為多孔材料且具有隨機(jī)性與自相似性,可很好地運用分形理論對其進(jìn)行定量描述。隨著剪切過程的進(jìn)行土體孔隙比是不斷變化的,分形維數(shù)也隨之變化。本文基于分形理論中孔隙數(shù)目-尺寸分形模型推導(dǎo)出孔隙比與分形維數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系,并基于臨界狀態(tài)理論建立砂類土的抗剪強(qiáng)度與... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?土體體變行為對非飽和土強(qiáng)度的影響??－３?－??

?東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文???（３）固結(jié)快剪法：一旦土體試樣在在垂直壓力下完全排水固結(jié)穩(wěn)定，就快度施加??水平剪切力。剪切過程中不允許排水（土體試樣規(guī)定在３－５ｍｉｎ內(nèi)損壞）。本試驗方法適??用于滲透系數(shù)小于ｌ〇－６ｃｍ／Ｓ的細(xì)粒土。??＼?＼?＼｜１＼＼＼＾＼?＼?＼?＼?＼?＼?＼?＼?＼?＼?ｙ－ｒ３??ｃ?＝１￣（［—－．．．．．．．—??８??圖３－１應(yīng)變控制式直剪儀結(jié)構(gòu)示意圖??１?一垂直變形百分表，２—垂直加壓框架，３—推動座，４一剪切盒，５—試樣，６－測力計，７—??臺板，８—杠桿，９—＆碼??直接剪切試驗的剪應(yīng)力計算公式：??ＣＲ?．．??ｒ＝７ｘｌ〇?（３－１）??Ａ??式中，ｒ?剪應(yīng)力（ｋｐａ）；??Ｃ——測力計的率定系數(shù)（Ｎ／Ｏ．Ｏｌｍｍ）；??Ｒ?測力計讀書（０．０１ｍｍ）；??＼?試樣面積（ｃｍ２）；??１０單位換算系數(shù)。??３．１．２試驗方案??本文所做室內(nèi)固結(jié)試驗和直接剪切試驗選用福建廈門ＩＳＯ標(biāo)準(zhǔn)砂（中國ＩＳＯ標(biāo)準(zhǔn)砂??即由廈門艾思?xì)W公司所生產(chǎn)的符合ＩＳ０６７９標(biāo)準(zhǔn)Ｓｉ〇２含量超過９８％的石英質(zhì)海砂），通??過干密度控制試驗土樣的初始孔隙比。試驗土樣的干密度變化范圍是由試驗土體的最大??干密度及最小干密度確定的。首先將福建標(biāo)準(zhǔn)砂分為０．２５－０．５ｍｍ、０．０７５－０．２５ｍｍ、小于??０．０７５ｍｍ三種不同土體顆粒粒徑，對于土體顆粒粒徑為０．２５－０．５ｍｍ砂土選用初始干密??度為１．５９ｇ／ｃｍ３；對于土體顆粒粒徑為０．０７５－０．２５ｍｍ砂土選用初始干密度為１．５４ｇ／ｃｍ３；??對于土體顆粒粒徑為小于０．０７５ｍｍ砂土選用初始干密度為】．４８

圖３－２砂浴?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黏性土壓縮過程臨界孔徑現(xiàn)象及固有分形特征[J]. 陶高梁,朱學(xué)良,胡其志,莊心善,何俊,陳銀.  巖土力學(xué). 2019(01)
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[8]近60年中國滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析[J]. 桑凱.  科技傳播. 2013(10)
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碩士論文
[1]基于分形理論的飽和土壤中土壤—空氣換熱器溫度場的研究[D]. 楊茂林.太原理工大學(xué) 2018
[2]砂土細(xì)觀組構(gòu)的圖像分析[D]. 劉金鋒.寧夏大學(xué) 2014
[3]鄂東南花崗巖崩崗?fù)寥浪痔匦约翱辜魪?qiáng)度研究[D]. 劉辰明.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：2979247