本文選題：非飽和 + 堆積體　； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在汶川大地震的震中區(qū)域映秀鎮(zhèn),地震引起山體破碎,形成大量的松散堆積體邊坡,雨季到來(lái)時(shí)經(jīng)常發(fā)生滑坡和泥石流等自然災(zāi)害,嚴(yán)重影響著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。大量的現(xiàn)有研究表明溫濕度對(duì)土的剪切特性有較大影響,但大部分研究對(duì)象為黏土。溫濕度循環(huán)下松散堆積體的剪切特性研究目前還沒(méi)有進(jìn)行過(guò),故此研究將為非飽和松散堆積體邊坡的穩(wěn)定性分析提供重要的數(shù)據(jù)參考,且對(duì)其破壞的預(yù)測(cè)和防護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。本文試驗(yàn)用土采用映秀鎮(zhèn)現(xiàn)場(chǎng)堆積體,分別對(duì)溫度循環(huán)和干濕循環(huán)后的非飽和松散堆積體進(jìn)行了大型三軸剪切試驗(yàn),并對(duì)其剪切特性受溫濕度影響規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和分析。針對(duì)粗顆粒松散堆積體剪切的要求,本文自主設(shè)計(jì)制作了一整套大型非飽和三軸儀;針對(duì)溫度循環(huán)的試驗(yàn)要求,本文提出了控制試樣溫度的試驗(yàn)方案,即通過(guò)控制壓力室水溫來(lái)控制試樣溫度;針對(duì)干濕循環(huán)的試驗(yàn)要求,本文提出了干燥試樣的試驗(yàn)方案,即采用向試樣內(nèi)部通熱氣的方法來(lái)干燥試樣并進(jìn)行試樣吸力測(cè)量。在排水條件下,升溫導(dǎo)致高圍壓下飽和試樣收縮,這主要是由于試樣中孔隙體積減小導(dǎo)致的,而低圍壓飽和試樣發(fā)生輕微熱膨脹,這主要是由于試樣中土顆粒自身熱膨脹導(dǎo)致的;升溫導(dǎo)致了飽和試樣剪切強(qiáng)度的提高及有效內(nèi)摩擦角的增大。在排水條件下,溫度循環(huán)導(dǎo)致飽和試樣收縮,且溫度循環(huán)后飽和試樣的初始彈性模量、剪切強(qiáng)度和有效內(nèi)摩擦角均有所提高。在排氣條件下,非飽和試樣在加熱過(guò)程中吸力大幅減小且體積收縮,在加熱后剪切強(qiáng)度有所降低且表現(xiàn)為更小的脆性,剪切強(qiáng)度隨吸力而增大的速率大幅減小。在排氣條件下,非飽和試樣在溫度循環(huán)后初始吸力小幅減少且體積收縮,剪切強(qiáng)度小幅增大。在室溫條件下的常含水率三軸試驗(yàn)中,低初始吸力試樣在剪切階段吸力以增大為主,高初始吸力試樣在剪切階段吸力以減小為主,破壞更早且脆性更大。在室溫條件下,非飽和試樣在干燥和濕潤(rùn)過(guò)程均發(fā)生體積收縮,在干濕循環(huán)后表現(xiàn)出更大的剪脹和更大的脆性,且剪切強(qiáng)度不變。
[Abstract]:In Yingxiu Town, the epicenter of Wenchuan earthquake, the earthquake caused the breakage of mountain body and formed a large number of loose accumulative slope. When the rainy season came, natural disasters such as landslide and debris flow often occurred, which seriously affected the safety of people's life and property. A large number of existing studies show that temperature and humidity have a great impact on the shear characteristics of soil, but most of the research objects are clay. The shear characteristics of loose deposits under temperature and humidity cycles have not been studied, so the study will provide an important data reference for the stability analysis of unsaturated loose deposits slope. And the prediction and prevention of its damage have important guiding significance. In this paper, the large scale triaxial shear tests of the unsaturated loose accumulations after temperature cycling and dry and wet cycling are carried out in Yingxiuzhen by using the in-situ accumulations in Yingxiu Town, and the shear characteristics affected by temperature and humidity are summarized and analyzed. According to the requirement of coarse grain loose accumulation body shear, a set of large unsaturated triaxial apparatus is designed and manufactured by ourselves, and the test scheme of controlling sample temperature is put forward according to the test requirement of temperature cycle. According to the test requirement of dry and wet cycle, the test scheme of drying sample is put forward, that is to say, the method of heating air into the sample is adopted to dry the sample and measure the suction of the sample. Under the drainage condition, the temperature rise results in the shrinkage of the saturated specimen under high confining pressure, which is mainly due to the decrease of pore volume in the sample, while the slight thermal expansion occurs in the saturated specimen with low confining pressure. This is mainly due to the thermal expansion of the soil particles in the sample and the increase of the shear strength and the effective internal friction angle of the saturated sample. Under the drainage condition, the temperature cycle results in the shrinkage of the saturated specimen, and the initial elastic modulus, shear strength and effective internal friction angle of the saturated specimen are increased after the temperature cycling. Under the condition of exhaust, the suction and volume shrinkage of unsaturated specimen decrease greatly during heating, and the shear strength decreases and appears to be smaller brittleness after heating, and the rate of shear strength increases with suction decreases significantly. Under the exhaust condition, the initial suction decreases slightly and the volume shrinks, and the shear strength increases slightly after temperature cycling. In the triaxial test of constant moisture content at room temperature, the suction of low initial suction specimen is mainly increased in shear stage, while that of high initial suction sample is decreased in shear stage, and the failure is earlier and brittleness is greater. At room temperature, the volume of unsaturated samples shrinks during drying and wetting, and exhibits greater shear expansion and brittleness after drying and wet cycling, and the shear strength is constant.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(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)：2071108