本文選題：干密度　切入點(diǎn)：土-水特征曲線　出處：《湖北工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地球地表環(huán)境(除海域面積外)大部分區(qū)域都是干旱或者半干旱地區(qū),在這些地區(qū)中廣泛存在的土體多處于非飽和狀態(tài)。隨著巖土力學(xué)理論研究的進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及實(shí)際工程對(duì)非飽和土理論的需求,非飽和土的研究已經(jīng)成為了國內(nèi)外巖土界學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前非飽和土的強(qiáng)度理論眾多,強(qiáng)度理論的特征參數(shù)的定義也各有不同,在選用強(qiáng)度公式和參數(shù)時(shí)也沒有像飽和土有著統(tǒng)一廣泛的標(biāo)準(zhǔn)。因此,針對(duì)非飽和土的強(qiáng)度特性展開定性的研究有著重要的意義。本文以非飽和土的經(jīng)典強(qiáng)度理論為前提,歷時(shí)一年半時(shí)間針對(duì)非飽和武漢黏性土展開了不同初始干密度下的土-水特征曲線試驗(yàn)、飽和土三軸試驗(yàn)以及非飽和土三軸試驗(yàn)。在試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上,結(jié)合理論分析,對(duì)非飽和武漢黏性土強(qiáng)度參數(shù)的變化規(guī)律和經(jīng)典非飽和土強(qiáng)度公式的適用性進(jìn)行了探索研究,具體研究和結(jié)論如下:(1)通過壓力板儀試驗(yàn),對(duì)試驗(yàn)用土的土-水特征曲線特性展開了研究。試驗(yàn)表明,不同的初始干密度主要影響了試樣的初始含水率和大孔徑孔隙的數(shù)量,對(duì)小孔經(jīng)孔隙的影響不明顯;在低吸力區(qū)間的脫濕過程中,干密度較大的試樣含水率以及脫濕速率都明顯小于干密度小的試樣;當(dāng)吸力值逐漸增大,不同初始干密度試樣的脫濕速率趨于一致且含水量差異減小。(2)對(duì)土-水特征曲線試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用模型擬合分析,發(fā)現(xiàn)試樣的進(jìn)氣值與干密度呈現(xiàn)正相關(guān),而殘余含水率與干密度無明顯相關(guān)性。(3)對(duì)試驗(yàn)用非飽和土展開不同試驗(yàn)環(huán)境下的三軸試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明黏性土的破壞為剪脹破壞,變形呈現(xiàn)明顯的“鼓”形,變形受到干密度和基質(zhì)吸力的抑制較為明顯;應(yīng)力應(yīng)變曲線為應(yīng)變硬化型,無明顯峰值,15%的應(yīng)力峰值與干密度、凈圍壓以及基質(zhì)吸力均表現(xiàn)出正相關(guān)。(4)通過處理和分析試驗(yàn)中的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)土體強(qiáng)度參數(shù)b?與基質(zhì)吸力和凈圍壓均表現(xiàn)出負(fù)相關(guān);其值受到干密度的影響,但無明顯相關(guān)性。(5)通過對(duì)有效應(yīng)力參數(shù)?的研究,發(fā)現(xiàn)其可以用來評(píng)價(jià)凈法向力和基質(zhì)吸力對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)的相對(duì)程度;其預(yù)測值與干密度強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān),實(shí)測值與凈圍壓表現(xiàn)出負(fù)相關(guān),受到干密度和基質(zhì)吸力的影響卻無明顯相關(guān)性。(6)對(duì)于兩種不同的預(yù)測方法和預(yù)測公式,結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過不同條件下的預(yù)測值和實(shí)測值的對(duì)比,針對(duì)非飽和武漢黏性土的強(qiáng)度預(yù)測研究給出定性的分析,并給出相應(yīng)的方法和公式建議。
[Abstract]:Most of the earth's surface environment (except the sea area) is arid or semi-arid, in which the soil mass is mostly unsaturated. With the development of science and technology and the demand of unsaturated soil theory in practical engineering, the research of unsaturated soil has become a hot issue of geotechnical scholars at home and abroad. At present, there are many strength theories of unsaturated soil. The definition of characteristic parameters in strength theory is different, and there is no uniform and extensive standard in choosing strength formula and parameter as in saturated soil. The qualitative study on the strength characteristics of unsaturated soils is of great significance. In this paper, the classical strength theory of unsaturated soils is the premise. The soil-water characteristic curve test, saturated soil triaxial test and unsaturated soil triaxial test under different initial dry densities were carried out in a period of one and a half years for unsaturated Wuhan clay. The variation law of strength parameters of unsaturated clay in Wuhan and the applicability of classical unsaturated soil strength formula are studied. The concrete research and conclusion are as follows: 1) through the pressure plate test, The characteristics of soil-water characteristic curve of soil for test are studied. The results show that different initial dry density mainly affects the initial moisture content and the number of pore size of the sample, but has no obvious effect on the pore size. In the process of dehumidification in the low suction region, the moisture content and the dehumidification rate of the sample with higher dry density are obviously smaller than those of the sample with low dry density, and when the suction value increases gradually, The experimental data of soil-water characteristic curve of different initial dry density samples tend to be consistent and the difference of water content decreases. The model fitting analysis shows that the inlet air value of the sample has a positive correlation with the dry density. However, there is no obvious correlation between residual moisture content and dry density. The deformation was inhibited by dry density and matrix suction, the stress-strain curve was strain-hardening type, and there was no obvious peak value of 15% of stress peak and dry density. Net confining pressure and matrix suction showed positive correlation. There was a negative correlation with the matrix suction and net confining pressure, and its value was affected by the dry density, but not by the effective stress parameter. It is found that it can be used to evaluate the relative degree of net normal force and matrix suction contribution to strength, the predicted value is positively correlated with dry density strength, and the measured value is negatively correlated with net confining pressure. Affected by dry density and matrix suction, however, there is no obvious correlation.) for two different prediction methods and formulas, combined with experimental data, the predicted and measured values under different conditions are compared. Based on the strength prediction of unsaturated Wuhan clay soil, the qualitative analysis is given, and the corresponding methods and formula suggestions are given.
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU43

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本文編號(hào)：1641152