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不同粒度成分Q3原狀黃土剪切體變及其液化特征研究

發(fā)布時(shí)間：2020-09-18 15:38

　　我國(guó)黃土分布廣泛,黃土分布區(qū)地形地貌復(fù)雜多變,加之人類生產(chǎn)活動(dòng)的影響使得黃土地區(qū)自然災(zāi)害頻發(fā),嚴(yán)重威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,制約社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。事實(shí)與研究表明,在一些黃土滑坡和地基失穩(wěn)問題中,液化的產(chǎn)生起著至關(guān)重要的作用,黃土的液化問題也成為了黃土力學(xué)研究領(lǐng)域的前沿課題。從液化的機(jī)理來看,孔隙水壓力的變化對(duì)液化的產(chǎn)生起著決定性作用,而孔隙水壓力與孔隙的體積又有著直接的關(guān)系。因此弄清楚黃土受外荷載作用下體積和孔隙水壓力的變化特征對(duì)黃土液化的研究有著重要的價(jià)值和意義�？紤]到不同分帶黃土性質(zhì)具有明顯的差異,選取了陜西境內(nèi)原狀砂黃土(靖邊)、粉黃土(洛川)和黏黃土(涇陽)分別進(jìn)行了試驗(yàn)研究。在其基本物理指標(biāo)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,基于GDS非飽和三軸儀對(duì)土在剪切過程中的體積變化進(jìn)行了較為精確的量測(cè),并分析了不同粒度成分黃土剪切體積變化的基本規(guī)律。在假設(shè)土樣初始孔隙比相同的前提下,對(duì)土樣孔隙比與孔隙水壓力之間的關(guān)系進(jìn)行了探討,并提出用飽和近似CVR線來代替飽和CVR線來進(jìn)行孔隙水壓力計(jì)算。文章通過試驗(yàn)研究與分析得到了以下主要結(jié)論:(1)靖邊砂黃土在剪切過程中表現(xiàn)出應(yīng)變軟化現(xiàn)象,體積發(fā)生剪脹。洛川粉黃土和涇陽黏黃土在剪切過程中表現(xiàn)出應(yīng)變硬化現(xiàn)象,體積發(fā)生剪縮。(2)靖邊砂黃土在剪切過程中孔隙比先減小,隨后孔隙比增大,隨著土樣持續(xù)剪切,應(yīng)力和孔隙比達(dá)到一個(gè)定值。洛川粉黃土和涇陽黏黃土在剪切過程中孔隙比持續(xù)減小,在低圍壓和低含水量情況下的體積變化接近平穩(wěn),而在高圍壓和高含水量情況下沒有平穩(wěn)段。(3)靖邊砂黃土和洛川粉黃土CVR線受含水量的影響較小,不同含水量條件下的CVR線分布較為集中。涇陽黏黃土含水量越高CVR線越靠下,且不同含水量下的CVR線近乎平行。(4)基于非飽和剪切試驗(yàn)得到的CVR線,擬合得到了飽和近似CVR線,表明靖邊砂黃土對(duì)液化不敏感,洛川粉黃土和涇陽黏黃土對(duì)液化敏感,最后計(jì)算了孔隙水壓力。本文揭示了土體在剪切變形過程中,由于體積變化引起孔隙水壓力的發(fā)展規(guī)律,為研究黃土的液化提供新的研究思路和有價(jià)值的探索。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU444
【部分圖文】：