發(fā)布時間：2020-06-02 14:36

【摘要】：目前,對于黏性土到砂性土的一般性土體的流變—固體狀態(tài)力學(xué)特性的研究及其相互關(guān)系的研究比較少。本文以高嶺土和細(xì)砂作為基礎(chǔ)材料,并按不同比例配制出黏土到砂土共5種土樣,通過試驗研究,探究其流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下的力學(xué)特性及其影響因素,基于試驗結(jié)果明確其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下力學(xué)性能相互關(guān)系,并結(jié)合顆粒物質(zhì)約束概念,分析其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的機(jī)理,并探究土體流變—固體狀態(tài)力學(xué)特性及其影響因素與邊坡穩(wěn)定性的關(guān)系,并基于此提出一些關(guān)于提高邊坡穩(wěn)定性的合理化建議。本文通過蠕變試驗和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗,對五種不同土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)的力學(xué)特性及關(guān)系進(jìn)行了研究。并研究了黏粒含量、含水率、加載速率、密實度等影響因素與土體流變—固體力學(xué)性能的關(guān)系。試驗表明:土體在流變狀態(tài)下的非衰減臨界應(yīng)力和固體狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度,均隨土體黏粒含量的增加具有先增大后減小的趨勢,當(dāng)黏粒含量占土體總質(zhì)量的60%時達(dá)到最大。土體在流變狀態(tài)下的蠕變變形隨含水率的增加而增加,非衰減蠕變臨界應(yīng)力隨含水率的增加而降低;土體在固體狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度隨含水率的增加具有先增大后減小的趨勢,各種土體的抗壓強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在含水率為塑限含水率的60%左右。論文基于顆粒物質(zhì)約束的概念,分析了顆粒物質(zhì)在離散狀態(tài)、流變狀態(tài)、固體狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系的機(jī)理。顆粒物質(zhì)的約束狀態(tài)的轉(zhuǎn)變決定其力學(xué)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,ODI約束是顆粒物質(zhì)的一般約束形式,在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為固結(jié)約束和接觸約束,ODI約束的四種約束能力和對應(yīng)的自由度的變化和組合,形成了顆粒物質(zhì)由流變狀態(tài)向離散狀態(tài)和固體狀態(tài)的轉(zhuǎn)變�；谕馏w流變—固體性能之間的關(guān)系研究,本文分析了黏粒含量和含水率對邊坡穩(wěn)定性的影響。研究表明,黏粒含量為土體總質(zhì)量的60%時,土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下抵抗破壞的能力最強(qiáng),在邊坡填土選擇上可以考慮黏粒含量60%的土體;砂性土排水性能好,但強(qiáng)度較低,在坡度較小的邊坡,砂性土更適合做填筑材料;黏粒含量較高的邊坡,排水性能較差,應(yīng)重點(diǎn)考慮含水率對邊坡穩(wěn)定性的影響。土體含水率越高,在流變—固體狀態(tài)下的抵抗破壞的能力均有明顯下降,且土體的蠕變變形值隨含水率增加而增加,蠕變是邊坡破壞的重要原因,且伴隨邊坡失穩(wěn)的全過程,因此,應(yīng)盡量降低含水率變化對邊坡的危害,對于黏粒含量高的邊坡更要注意含水率的變化。
【圖文】：

不同應(yīng)力條件下土體蠕變曲線

土體理想蠕變變形曲線
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU442

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2693305