復(fù)雜條件下砂土內(nèi)部侵蝕機(jī)理及其對(duì)滲透性的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-12-01 21:12
砂土內(nèi)部侵蝕引發(fā)的工程事故數(shù)見(jiàn)不鮮,諸如堤壩潰決誘發(fā)洪水淹沒(méi)城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村、基坑坍塌導(dǎo)致周邊建筑破壞、隧道破壞引起路面塌陷等,往往造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。針對(duì)砂土內(nèi)部侵蝕的兩種典型模式——管涌和流砂,本文通過(guò)自行研制的三軸侵蝕試驗(yàn)裝置開(kāi)展大量試驗(yàn),研究這兩種典型的砂土內(nèi)部侵蝕機(jī)理及其對(duì)滲透性的影響,具有一定的科研價(jià)值和應(yīng)用前景。主要研究?jī)?nèi)容包括:研制一套新型三軸侵蝕試驗(yàn)裝置,可供開(kāi)展管涌和流砂兩種試驗(yàn)研究。試驗(yàn)裝置的圍壓控制系統(tǒng)可模擬土體受力狀態(tài);供水系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)侵蝕水頭長(zhǎng)期穩(wěn)定;三軸壓力室系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)兩種流失模式:全斷面流失和集中流失;收集系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)侵蝕量和滲透系數(shù)的測(cè)量,具有自動(dòng)固液分離、連續(xù)采集數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。開(kāi)展了5種水力梯度和3種高嶺土含量下的管涌試驗(yàn)。管涌發(fā)展過(guò)程中,試樣的滲透系數(shù)和高嶺土流失濃度隨著水力梯度增大而增大,高嶺土含量越小,這種現(xiàn)象越明顯。同時(shí),試樣的滲透系數(shù)隨著高嶺土含量增加而明顯下降,但高嶺土含量對(duì)其流失濃度的影響只在水力梯度較大時(shí)明顯。其次,試樣發(fā)生管涌后的三軸試驗(yàn)表明,隨著高嶺土含量和水力梯度增大,試樣應(yīng)變軟化和體脹現(xiàn)象逐漸減弱。另外,高嶺土含量為10%時(shí),殘留...
【文章來(lái)源】: 華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第1章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 管涌與流砂的定義
1.2.2 侵蝕試驗(yàn)裝置的研究概況
1.2.3 土體內(nèi)部侵蝕試驗(yàn)的研究概況
1.3 當(dāng)前研究存在的問(wèn)題
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第2章 新型三軸侵蝕試驗(yàn)裝置的研制
2.1 引言
2.2 三軸侵蝕試驗(yàn)裝置
2.2.1 圍壓控制系統(tǒng)
2.2.2 供水系統(tǒng)
2.2.3 三軸壓力室系統(tǒng)
2.2.4 收集系統(tǒng)
2.3 三軸侵蝕試驗(yàn)裝置的特點(diǎn)
2.4 侵蝕量的計(jì)算公式
2.4.1 管涌的侵蝕量計(jì)算公式
2.4.2 流砂破壞的侵蝕量計(jì)算公式
2.5 校準(zhǔn)
2.6 本文所選用的試驗(yàn)材料及預(yù)試驗(yàn)結(jié)果
2.6.1 試驗(yàn)材料
2.6.2 常規(guī)土工試驗(yàn)
2.6.3 流砂破壞的預(yù)試驗(yàn)
2.7 本章小結(jié)
第3章 不同水力梯度的人工砂性土管涌試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 試驗(yàn)內(nèi)容
3.3 試驗(yàn)步驟
3.4 試樣的滲透穩(wěn)定性評(píng)估
3.5 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
3.5.1 管涌過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
3.5.2 管涌過(guò)程中高嶺土的流失機(jī)制
3.5.3 管涌后試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
3.5.4 管涌后試樣中殘留高嶺土數(shù)量的分布情況
3.6 本章小結(jié)
第4章 不同高嶺土含量的人工砂性土管涌試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)內(nèi)容
4.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
4.3.1 管涌過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
4.3.2 管涌過(guò)程中高嶺土的流失機(jī)制
4.3.3 管涌后試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
4.3.4 管涌后試樣中殘留高嶺土數(shù)量的分布情況
4.4 本章小結(jié)
第5章 不同水力梯度的砂土流砂破壞試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 試驗(yàn)內(nèi)容
5.3 試驗(yàn)的相似準(zhǔn)則計(jì)算
5.4 試驗(yàn)步驟
5.5 試樣的滲透穩(wěn)定性評(píng)估
5.6 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
5.6.1 試樣流砂發(fā)展的定性描述
5.6.2 流砂過(guò)程中石英砂的流失機(jī)制
5.6.3 流砂過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
5.7 本章小結(jié)
第6章 不同滲漏孔徑的砂土流砂破壞試驗(yàn)研究
6.1 引言
6.2 試驗(yàn)內(nèi)容
6.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
6.3.1 流砂過(guò)程中石英砂的流失機(jī)制
6.3.2 流砂過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地下工程涌水涌砂誘發(fā)的沉降試驗(yàn)研究 [J]. 劉成禹,張翔,程凱,陳博文. 巖土力學(xué). 2019(03)
[2]粗粒土滲透損傷特性試驗(yàn)研究 [J]. 袁濤,蔣中明,劉德謙,熊小虎. 巖土力學(xué). 2018(04)
[3]地下工程漏水漏砂災(zāi)害發(fā)展過(guò)程的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬 [J]. 鄭剛,戴軒,張曉雙. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[4]雙層堤基管涌破壞過(guò)程中上覆層滲透破壞發(fā)生發(fā)展的試驗(yàn)與分析 [J]. 陳建生,何文政,王霜,何海清. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]厚松散層薄基巖采動(dòng)誘發(fā)水砂流運(yùn)移特征試驗(yàn) [J]. 楊偉峰,吉育兵,趙國(guó)榮,沈丁一. 巖土工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]土體滲透穩(wěn)定性判定準(zhǔn)則 [J]. 常東升,張利民. 巖土力學(xué). 2011(S1)
[7]隧洞開(kāi)挖過(guò)程中滲透破壞細(xì)觀機(jī)制研究 [J]. 倪小東,王媛,陸宇光. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[8]粉砂地基深基坑滲透破壞研究 [J]. 冉龍,胡琦. 巖土力學(xué). 2009(01)
[9]粉砂地基深基坑工程土體滲透破壞機(jī)理及其影響研究 [J]. 胡琦,凌道盛,陳仁朋,陳云敏,賈官偉. 巖土力學(xué). 2008(11)
[10]近松散層采煤覆巖采動(dòng)裂縫水砂突涌臨界水力坡度試驗(yàn) [J]. 隋旺華,蔡光桃,董青紅. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(10)
本文編號(hào):3527065
【文章來(lái)源】: 華僑大學(xué)福建省
【文章頁(yè)數(shù)】:143 頁(yè)
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第1章 緒論
1.1 研究的背景與意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 管涌與流砂的定義
1.2.2 侵蝕試驗(yàn)裝置的研究概況
1.2.3 土體內(nèi)部侵蝕試驗(yàn)的研究概況
1.3 當(dāng)前研究存在的問(wèn)題
1.4 研究?jī)?nèi)容
1.5 技術(shù)路線
第2章 新型三軸侵蝕試驗(yàn)裝置的研制
2.1 引言
2.2 三軸侵蝕試驗(yàn)裝置
2.2.1 圍壓控制系統(tǒng)
2.2.2 供水系統(tǒng)
2.2.3 三軸壓力室系統(tǒng)
2.2.4 收集系統(tǒng)
2.3 三軸侵蝕試驗(yàn)裝置的特點(diǎn)
2.4 侵蝕量的計(jì)算公式
2.4.1 管涌的侵蝕量計(jì)算公式
2.4.2 流砂破壞的侵蝕量計(jì)算公式
2.5 校準(zhǔn)
2.6 本文所選用的試驗(yàn)材料及預(yù)試驗(yàn)結(jié)果
2.6.1 試驗(yàn)材料
2.6.2 常規(guī)土工試驗(yàn)
2.6.3 流砂破壞的預(yù)試驗(yàn)
2.7 本章小結(jié)
第3章 不同水力梯度的人工砂性土管涌試驗(yàn)研究
3.1 引言
3.2 試驗(yàn)內(nèi)容
3.3 試驗(yàn)步驟
3.4 試樣的滲透穩(wěn)定性評(píng)估
3.5 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
3.5.1 管涌過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
3.5.2 管涌過(guò)程中高嶺土的流失機(jī)制
3.5.3 管涌后試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
3.5.4 管涌后試樣中殘留高嶺土數(shù)量的分布情況
3.6 本章小結(jié)
第4章 不同高嶺土含量的人工砂性土管涌試驗(yàn)研究
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)內(nèi)容
4.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
4.3.1 管涌過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
4.3.2 管涌過(guò)程中高嶺土的流失機(jī)制
4.3.3 管涌后試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
4.3.4 管涌后試樣中殘留高嶺土數(shù)量的分布情況
4.4 本章小結(jié)
第5章 不同水力梯度的砂土流砂破壞試驗(yàn)研究
5.1 引言
5.2 試驗(yàn)內(nèi)容
5.3 試驗(yàn)的相似準(zhǔn)則計(jì)算
5.4 試驗(yàn)步驟
5.5 試樣的滲透穩(wěn)定性評(píng)估
5.6 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
5.6.1 試樣流砂發(fā)展的定性描述
5.6.2 流砂過(guò)程中石英砂的流失機(jī)制
5.6.3 流砂過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
5.7 本章小結(jié)
第6章 不同滲漏孔徑的砂土流砂破壞試驗(yàn)研究
6.1 引言
6.2 試驗(yàn)內(nèi)容
6.3 試驗(yàn)現(xiàn)象與分析
6.3.1 流砂過(guò)程中石英砂的流失機(jī)制
6.3.2 流砂過(guò)程中試樣滲透性的變化規(guī)律
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地下工程涌水涌砂誘發(fā)的沉降試驗(yàn)研究 [J]. 劉成禹,張翔,程凱,陳博文. 巖土力學(xué). 2019(03)
[2]粗粒土滲透損傷特性試驗(yàn)研究 [J]. 袁濤,蔣中明,劉德謙,熊小虎. 巖土力學(xué). 2018(04)
[3]地下工程漏水漏砂災(zāi)害發(fā)展過(guò)程的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬 [J]. 鄭剛,戴軒,張曉雙. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[4]雙層堤基管涌破壞過(guò)程中上覆層滲透破壞發(fā)生發(fā)展的試驗(yàn)與分析 [J]. 陳建生,何文政,王霜,何海清. 巖土工程學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]厚松散層薄基巖采動(dòng)誘發(fā)水砂流運(yùn)移特征試驗(yàn) [J]. 楊偉峰,吉育兵,趙國(guó)榮,沈丁一. 巖土工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[6]土體滲透穩(wěn)定性判定準(zhǔn)則 [J]. 常東升,張利民. 巖土力學(xué). 2011(S1)
[7]隧洞開(kāi)挖過(guò)程中滲透破壞細(xì)觀機(jī)制研究 [J]. 倪小東,王媛,陸宇光. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[8]粉砂地基深基坑滲透破壞研究 [J]. 冉龍,胡琦. 巖土力學(xué). 2009(01)
[9]粉砂地基深基坑工程土體滲透破壞機(jī)理及其影響研究 [J]. 胡琦,凌道盛,陳仁朋,陳云敏,賈官偉. 巖土力學(xué). 2008(11)
[10]近松散層采煤覆巖采動(dòng)裂縫水砂突涌臨界水力坡度試驗(yàn) [J]. 隋旺華,蔡光桃,董青紅. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(10)
本文編號(hào):3527065
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