本文關(guān)鍵詞：孔隙水溶液對(duì)高嶺土變形特性的影響機(jī)理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人類的任何工程建筑活動(dòng)都是在地殼表層的巖土體中進(jìn)行的,任何建筑物均是以巖土體作為建筑地基、建筑介質(zhì)或建筑材料。而無(wú)論是自然沉積還是人工堆填的巖土體都是由多種組份構(gòu)成,且其固體骨架通常帶有剩余電荷,與土中水充分接觸時(shí),因黏土顆粒與水分子均存在不平衡的電荷分布,加之孔隙水中包含著不同價(jià)位的離子。在化學(xué)作用等環(huán)境荷載作用下,作為一種多相多組分孔隙材料其將表現(xiàn)出極為復(fù)雜的化學(xué)-力學(xué)耦合效應(yīng)及工程力學(xué)行為,對(duì)建筑物的修建及建成后的安全、穩(wěn)定和正常使用有著重大影響。然而現(xiàn)有的巖土力學(xué)理論在描述復(fù)雜環(huán)境荷載作用下巖土體的化學(xué)-力學(xué)行為時(shí)仍存在著明顯的局限性。這方面的不足已嚴(yán)重地制約了許多重大工程問題的有效解決。本文以高嶺土為研究對(duì)象,通過大量液塑限、自由沉降及一維側(cè)限壓縮等多種室內(nèi)試驗(yàn),系統(tǒng)研究了孔隙水化學(xué)成分變化對(duì)高嶺土持水性、黏土顆粒排列和相互接觸方式以及變形特性的影響規(guī)律。并從黏粒-孔隙溶液間物理化學(xué)作用以及顆粒間接觸方式的變化等角度深入探討了孔隙水化學(xué)成分變化對(duì)高嶺土變形特性的作用機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn):(1)孔隙溶液成分改變對(duì)黏性土液、塑限的影響,與土孔隙中弱結(jié)合水和毛細(xì)水含量改變有關(guān)。對(duì)于活性較大的黏性土而言,以弱結(jié)合水含量改變占主導(dǎo),表現(xiàn)為液、塑限隨孔隙溶液濃度或陽(yáng)離子化合價(jià)增加而減小。(2)孔隙溶液成分對(duì)高嶺土沉積物孔隙比的控制規(guī)律受高嶺石晶體表面帶電性、電荷密度以及由此誘發(fā)的顆粒排列和擴(kuò)散層厚度變化有關(guān)。所有抑制雙電層發(fā)育的因素均將促使黏土顆粒間形成孔隙較大E-E或E-F絮凝結(jié)構(gòu);反之,形成F-F分散結(jié)構(gòu)。(3)土體的變形依賴于其所受有效應(yīng)力的變化,而有效應(yīng)力隨替換溶液濃度或陽(yáng)離子化合價(jià)的升高,其增大的幅度將更大、更快。故在各級(jí)恒壓下,化學(xué)誘導(dǎo)的最終變形量和變形速率隨替換溶液濃度或陽(yáng)離子化合價(jià)的升高而增大。(4)孔隙溶液成分改變后土體壓縮指數(shù)和固結(jié)系數(shù)將發(fā)生顯著改變。其中,土體壓縮性指數(shù)隨孔隙溶液濃度增加而降低,原因在于,孔隙溶液濃度越高,土體受到的有效應(yīng)力越大,導(dǎo)致后續(xù)力學(xué)加載前各試樣所對(duì)應(yīng)的初始密實(shí)度增大,從而壓縮性減小。而同一孔隙溶液濃度,固結(jié)系數(shù)隨上覆荷載的增大而增大;同一固結(jié)壓力,孔隙溶液濃度越高所對(duì)應(yīng)的固結(jié)系數(shù)卻越小,其變化規(guī)律與滲透系數(shù)k和體積壓縮系數(shù)vm隨固結(jié)應(yīng)力和濃度的變化有關(guān)。(5)對(duì)于一維壓縮試驗(yàn),水化學(xué)成分變化對(duì)活性較大的高嶺土變形的影響與所經(jīng)歷的機(jī)械力加載路徑無(wú)關(guān);并且高嶺土遭受化學(xué)溶液侵蝕作用后,試樣的變形是不可逆的,這主要與化學(xué)誘導(dǎo)的變形機(jī)制有關(guān),即變形是以顆粒的滑動(dòng)或者滾動(dòng)作用下引起顆粒重排為主導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：高嶺土 液塑限 自由沉降 一維側(cè)限壓縮 水-土化學(xué)作用
【學(xué)位授予單位】：桂林理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀與存在問題10-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 目前存在問題13-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線14-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-17
• 第2章 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)儀器17-21
• 2.1 試驗(yàn)材料17-19
• 2.1.1 土樣的選取與基本性質(zhì)17-19
• 2.1.2 孔隙水溶液的配制19
• 2.2 試驗(yàn)儀器19-21
• 第3章 孔隙水化學(xué)成分變化對(duì)土體物理特性的影響21-37
• 3.1 試驗(yàn)方案和試樣制備21-23
• 3.1.1 試驗(yàn)方案21-22
• 3.1.2 試樣制備22-23
• 3.2 孔隙溶液成分對(duì)液、塑限的影響23-27
• 3.2.1 液、塑限試驗(yàn)結(jié)果23-24
• 3.2.2 分析與討論24-27
• 3.3 孔隙溶液成分對(duì)土體自由沉降特性的影響27-35
• 3.3.1 自由沉降試驗(yàn)結(jié)果27-31
• 3.3.2 分析與討論31-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 孔隙水化學(xué)成分變化對(duì)土體變形特性的影響37-63
• 4.1 試驗(yàn)方案和試樣制備37-41
• 4.1.1 試驗(yàn)方案37-40
• 4.1.2 試樣制備40-41
• 4.2 化學(xué)成分變化對(duì)土體變形特性的影響41-54
• 4.2.1 單電解質(zhì)濃度對(duì)試樣變形過程及變形量的影響41-47
• 4.2.2 單電解質(zhì)濃度對(duì)試樣壓縮特性的影響47-54
• 4.3 試驗(yàn)路徑對(duì)變形特性的影響54-61
• 4.3.1 不同固結(jié)應(yīng)力下替換孔隙溶液對(duì)壓縮曲線的影響54-57
• 4.3.2 鹽漬化與去鹽漬化的變形特征57-60
• 4.3.3 恒壓下鹽漬化路徑對(duì)變形量的影響60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第5章 結(jié)論與建議63-65
• 5.1 結(jié)論63-64
• 5.2 建議64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、申請(qǐng)學(xué)位期間發(fā)表的論文69-70
• 致謝70

  本文關(guān)鍵詞：孔隙水溶液對(duì)高嶺土變形特性的影響機(jī)理，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：493525