許多實際建設工程與非飽和土密切相關(guān),如多數(shù)的公路、鐵路和部分地鐵工程直接建在非飽和土地基上。當對這些工程的非飽和土地基進行開挖和填筑時,若能充分利用其非飽和抗剪強度,不僅對工程結(jié)構(gòu)物自身和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要意義,而且有利于降低施工成本。此外,當這些工程的地基承受車輛、地震等振動荷載作用時會產(chǎn)生一定的變形甚至液化,這將對其上部的基礎和結(jié)構(gòu)物造成較大的安全隱患。因此,研究非飽和土的抗剪強度及其在振動荷載下的動力特性有重要的工程應用價值。與砂土和黏土相比,粉土的工程性質(zhì)比較特殊,本研究以粉土為試驗材料,利用壓力板儀、直剪儀、飽和鹽溶液蒸汽平衡法和非飽和土動三軸儀,進行了一系列土水特性試驗、直剪試驗、動力變形試驗和動力強度試驗等,研究了非飽和粉土的土水特性、抗剪強度、動力變形特性以及液化特性,具體研究內(nèi)容和成果如下:（1）通過對粉土進行從干燥到飽和范圍內(nèi)不同初始飽和度下的直剪試驗和土水特性試驗,研究其土水特性和強度特性,重點研究其非飽和抗剪強度和飽和度之間的關(guān)系。試驗結(jié)果表明,在同一正應力下,非飽和粉土的抗剪強度隨著飽和度增加先增大后減小,存在一個峰值;黏聚力隨飽和度的變化規(guī)律也類似,而內(nèi)... 

【文章來源】：上海大學上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１毛細管作用和水壓分布??：??

張力計法等??土水特征曲線在吸力與含水量的平面坐標系中的位置取決于土的類型（或??礦物成分），圖１．２表示不同土質(zhì)的土水特征曲線示意圖。由圖可知，土的黏性??越大，同一吸力時含水量越大，即保水能力越強。對于同一種土，其脫濕曲線??在吸濕曲線的上面，說明脫濕時比吸濕時具有較高的含水量。這種滯回現(xiàn)象是??由土體中孔隙的幾何形狀不同引起，脫濕過程是幾何形狀較粗的孔隙起控制作??用，而吸濕過程是幾何形狀較細的孔隙起控制作用。因此，在同一吸力作用下，??脫濕過程的土體孔隙中具有較多的水分。??ｗ／％??５〇?－?＾?脫濕曲線??吸濕曲線??４０?＼土＼＼?黏土??０??一＾—？?５／ｋＰａ??１０°?１０１?１０２?１０３?１０４?１０５?１０６??圖１．２不同土質(zhì)的土水特征曲線示意圖??４??

上海大學博士學位論文???圖１．３表示脫濕過程的土水特征曲線示意圖。在脫濕曲線上有兩個重要的??特征點：進氣值和殘余點，這兩個特征點將土的持水狀態(tài)按吸力大小劃分為邊??界效應區(qū)、過渡區(qū)和殘余區(qū)（Ｗｈｉｔｅ等，１９７０）［１１］。當吸力小于進氣值時，土的飽??和度變化不大，基本處于飽和狀態(tài)；吸力一旦超過了進氣值，脫濕曲線就變得??陡峭，隨吸力增大土的飽和度迅速降低；當吸力超過殘余點對應的吸力值時，??隨吸力增大土的飽和度降低速率變緩。??１００?—￣１??１?１???８０?－?／?＼?殘余區(qū)?－??ｔ?■進氣值＼???＂??２－?６０?－?＼?－??姻．?＼?．??雲(yún)４０?－?＼?，余點?一??＾?．邊界效應區(qū)?．??２０?￣?一??Ｑ??｜??｜??｜?Ｉ?＾—??１０°?１０１?１０２?１０３?１０４?１０５?１０６??吸力／ｋＰａ??圖１．３脫濕過程的土水特征曲線示意圖??影響某一種土的土水特征曲線的因素主要有孔隙結(jié)構(gòu)（即孔隙大小的分??布）、密度、溫度等，其中，最根本的影響因素是孔隙結(jié)構(gòu)。孫德安等（２０１５）［１２］??以黏土為研究對象，研究了孔隙比相近的壓實樣和預固結(jié)樣的土水特征曲線．結(jié)??果表明：預固結(jié)樣的進氣值比壓實樣的要大


本文編號：3580196