非飽和土廣泛存在于世界上絕大多數(shù)國家和地區(qū),全面了解其力學(xué)行為是經(jīng)濟(jì)且有效地解決與非飽和土相關(guān)工程問題的基礎(chǔ)。盡管最近幾十年來,學(xué)者們對非飽和土的性質(zhì)進(jìn)行了大量的研究,也提出了大量的本構(gòu)關(guān)系去描述非飽和土的力學(xué)行為,仍然還有很多需要解決的問題。非飽和土的很多力學(xué)性質(zhì)都與土水特征曲線（Soil-water characteristic curve,SWCC）有著密切的聯(lián)系,而孔隙比影響非飽和土的SWCC。本文主要從強(qiáng)度、體變以及滲透系數(shù)三個(gè)方面研究孔隙比變化對非飽和土基本力學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)合數(shù)字圖像測量系統(tǒng),將常規(guī)的非飽和土三軸儀進(jìn)行必要的改進(jìn)。假定標(biāo)準(zhǔn)的三軸試樣在變形時(shí)是側(cè)面形狀為拋物線型的旋轉(zhuǎn)體,根據(jù)全表面應(yīng)變場將試樣進(jìn)行三維重構(gòu),提出一種非接觸式的體積測量方法。在飽和土試驗(yàn)中用該方法與天平的排水體積進(jìn)行比較,證明所提出的方法在測量三軸試樣體積的準(zhǔn)確性并可直接應(yīng)用于非飽和土的試驗(yàn)中。應(yīng)用此方法并測量試樣的排水量,可以直接或間接地獲得非飽和土在三軸試驗(yàn)中的所有物理力學(xué)指標(biāo)。選取一種高嶺土和尾礦的混合土料作為試驗(yàn)材料,進(jìn)行一系列的SWCC試驗(yàn)、控制吸力的等向固結(jié)試驗(yàn)和控制吸力的三軸試驗(yàn),... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：177 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?土體收縮一膨脹效應(yīng)對建筑物的影響??

潮濕一膨脹?■＝＞干燥一收縮??圖１．１?土體收縮一膨脹效應(yīng)對建筑物的影響??Ｆｉｇ．?１．１?Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｈｒｉｎｋａｇｅ?ａｎｄ?ｅｘｐａｎｓｉｖｅ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｏｆ?ａ?ｓｏｉｌ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｂｕｉｌｄｉｎｇ??典型的邊坡問題如圖１．２所示，土質(zhì)邊坡由于短時(shí)間的強(qiáng)降雨或暴雨，雨水入滲會(huì)??導(dǎo)致淺層土的飽和度上升，吸力下降，而吸力對抗剪強(qiáng)度的貢獻(xiàn)隨飽和度的增加而減小，??因此降低了邊坡的抗剪能力，直觀上使邊坡的安全系數(shù)顯著下降。根據(jù)雨水入滲的規(guī)律，??降雨初期降雨強(qiáng)度一般小于土體的入滲能力，而隨著降雨的持續(xù)進(jìn)行，雨水累計(jì)入滲量??的增加導(dǎo)致土體剖面上含水量的增加，含水量增加雖然會(huì)在一定程度上導(dǎo)致非飽和土滲??透系數(shù)的增大，然而土體的實(shí)際入滲能力卻在減小，到一定程度以后，就會(huì)出現(xiàn)降雨強(qiáng)??度大于土體的入滲能力，從而在地下水位之上出現(xiàn)一層滯水水位。在滯水水位和地下水??位之間的土通常是非飽和的

和基質(zhì)吸力都會(huì)在土顆粒之間產(chǎn)生粒間應(yīng)力，然而這兩種粒間應(yīng)力對土的作用效果是不??同的，尤其是對土體結(jié)構(gòu)的變形差別更大。Ｂｕｒｌａｎｄ＆Ｒｉｄｌｅｙ［２２傭兩個(gè)顆粒柱模擬土顆粒??間的受力情況，如圖１．４所示，收縮膜（ｃｏｎｔｒａｃｔｉｌｅｓｋｉｎ）產(chǎn)生的基質(zhì)吸力在土顆粒之間??產(chǎn)生的粒間應(yīng)力起到了穩(wěn)定土顆粒系統(tǒng)的作用，増加了土體的強(qiáng)度和剛度；然而外力卻??引起土顆粒間的滑移，降低了土顆粒系統(tǒng)的穩(wěn)定性，這兩種力會(huì)產(chǎn)生完全相反的作用效??果，因此在解釋非飽和土的力學(xué)行為時(shí)，需要區(qū)分考慮外力和吸力對土體的影響。??在意識到單一有效應(yīng)力無法描述非飽和土的體變行為后，一些學(xué)者開始嘗試使用獨(dú)??立的應(yīng)力狀態(tài)變量（Ｓｔｒｅｓｓ?Ｓｔａｔｅ?Ｖａｒｉａｂｌｅｓ）去描述非飽和土的體變行為［１＆２３－２５］。１９７７年，??－６－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]新型非飽和土三軸壓縮試驗(yàn)儀的研制[D]. 高君生.大連理工大學(xué) 2014



本文編號：3459234