軟粘土應(yīng)力路徑復(fù)雜,其工程性質(zhì)表現(xiàn)出各向異性。用原狀土研究原生各向異性和次生各向異性的共同作用,用去除了原生各向異性的重塑土研究次生各向異性的作用。在宏觀力學(xué)試驗(yàn)后,用空心圓柱樣制作微觀結(jié)構(gòu)觀測面,經(jīng)過電鏡掃描,對SEM圖片進(jìn)行PCAS分析,得到觀測面孔隙的基本幾何尺寸參數(shù),對幾何參數(shù)數(shù)據(jù)處理后得到分形參數(shù)。 對杭州原狀軟粘土及其重塑土進(jìn)行宏觀力學(xué)試驗(yàn)和微觀結(jié)構(gòu)觀測分析,得到結(jié)論有: (1)對可能影響試驗(yàn)結(jié)果的因素如對比度、亮度以及PCAS分析過程中的閾值進(jìn)行了誤差分析,結(jié)果表明這三個因素對觀測面孔隙的一些基本參數(shù)有一定的影響,但是對孔隙的分形參數(shù)的影響有限。 (2)原狀土定向剪切試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):主應(yīng)力方向的變化對原狀粘土的各向異性沒有明顯影響;而中主應(yīng)力系數(shù)的變化對原狀粘土的各向異性有比較顯著的影響。原狀軟粘土水平方向的壓縮性最高,豎直方向壓縮性最低。 (3)原狀土主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角和中主應(yīng)力系數(shù)對各參數(shù)的影響沒有顯示出明顯的規(guī)律;大多數(shù)參數(shù)在剪應(yīng)力q=35kPa時得到極值,說明在該剪應(yīng)力值附近孔隙的特性變化的趨勢發(fā)生了變化。 (4)重塑軟粘土定向剪切試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)角對重塑粘土的強(qiáng)度變化影響也不大,中主應(yīng)力系數(shù)b對重塑粘土強(qiáng)度的影響需要廣義剪應(yīng)變達(dá)到一定數(shù)值后才能顯現(xiàn)。 (5)重塑土豎直面孔隙比水平面表現(xiàn)為更強(qiáng)的定向性,而原狀土孔隙的定向排列程度豎直面和水平面之間沒有明顯差異;重塑土豎直面的孔隙平均面積小于水平面,而原狀土豎直面孔隙平均面積大于水平面;重塑土和原狀土的孔隙面積分布均表現(xiàn)為:豎直面和水平面之間無明顯大小關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TU44;TU41
文章目錄
致謝
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 研究背景及目的
1.2 研究歷史與現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容及思路
第二章 軟粘土微觀結(jié)構(gòu)觀測試驗(yàn)及誤差分析
2.1 引言
2.2 微觀結(jié)構(gòu)觀測試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備
2.2.1 空心圓柱儀HCA
2.2.2 冷凍真空干燥儀
2.2.3 SEM掃描電子顯微鏡
2.2.4 PCAS分析系統(tǒng)
2.3 試驗(yàn)方案
2.3.1 原狀土定向剪切試驗(yàn)方案
2.3.2 原狀土主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)方案
2.3.3 重塑土定向剪切試驗(yàn)方案
2.4 試驗(yàn)過程
2.4.1 制作觀測面
2.4.2 SEM掃描
2.4.3 PCAS分析
2.5 微觀結(jié)構(gòu)分析所選用的參數(shù)
2.5.1 反映孔隙排列定向性變化的參數(shù)
2.5.2 反映孔隙形態(tài)變化的參數(shù)
2.5.3 反映孔隙尺寸變化的參數(shù)
2.5.4 反映孔隙分布情況的參數(shù)
2.6 誤差分析
2.6.1 亮度和對比度對試驗(yàn)結(jié)果的誤差分析
2.6.2 灰度閾值取值對試驗(yàn)結(jié)果的誤差分析
2.6.3 本節(jié)小結(jié)
2.7 本章小結(jié)
第三章 原狀軟粘土的微觀結(jié)構(gòu)觀測與分析
3.1 引言
3.2 原狀軟粘土定向剪切微觀結(jié)構(gòu)觀測結(jié)果
3.2.1 水平面微觀結(jié)構(gòu)各參數(shù)變化情況
3.2.2 切向切面微觀結(jié)構(gòu)各參數(shù)變化情況
3.2.3 徑向切面微觀結(jié)構(gòu)各參數(shù)變化情況
3.2.4 原狀軟粘土定向剪切試樣各向異性數(shù)據(jù)匯總
3.3 原狀軟粘土主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)微觀結(jié)構(gòu)觀測結(jié)果
3.3.1 主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角對各向異性的影響
3.3.2 中主應(yīng)力系數(shù)b值變化對各向異性的影響
3.3.3 剪應(yīng)力變化對各向異性的影響
3.3.4 原狀軟粘土主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)試樣各向異性數(shù)據(jù)匯總
3.4 本章小結(jié)
第四章 重塑軟粘土的微觀結(jié)構(gòu)觀測與分析
4.1 引言
4.2 重塑軟粘土定向剪切試驗(yàn)微觀結(jié)構(gòu)觀測結(jié)果
4.2.1 b=0條件下主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角變化對各向異性的影響
4.2.2 b=0.5條件下主應(yīng)力軸偏轉(zhuǎn)角變化對各向異性的影響
4.2.3 重塑軟粘土定向剪切試樣各向異性數(shù)據(jù)匯總
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 王清,王鳳艷,肖樹芳;土微觀結(jié)構(gòu)特征的定量研究及其在工程中的應(yīng)用[J];成都理工學(xué)院學(xué)報(bào);2001年02期
2 劉雪梅;吳長富;尹小濤;;基于SEM試驗(yàn)的粘性土孔隙分形特性研究[J];城市勘測;2008年03期
3 吳義祥;工程粘性土微觀結(jié)構(gòu)的定量評價[J];中國地質(zhì)科學(xué)院院報(bào);1991年02期
4 李向全,胡瑞林,張莉;軟土固結(jié)過程中的微結(jié)構(gòu)變化特征[J];地學(xué)前緣;2000年01期
5 張禮中;胡瑞林;李向全;張永波;;土體微觀結(jié)構(gòu)定量分析系統(tǒng)及應(yīng)用[J];地質(zhì)科技情報(bào);2008年01期
6 毛靈濤,薛茹,安里千;MATLAB在微觀結(jié)構(gòu)SEM圖像定量分析中的應(yīng)用[J];電子顯微學(xué)報(bào);2004年05期
7 袁琴;;基于ERDAS的淤泥質(zhì)土微觀孔隙的分形特征研究[J];資源環(huán)境與工程;2005年04期
8 何開勝,沈珠江;結(jié)構(gòu)性土的微觀變形和機(jī)理研究[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期
9 劉熙媛,竇遠(yuǎn)明,閆澍旺,曹海瑩;基于分形理論的土體微觀結(jié)構(gòu)研究[J];建筑科學(xué);2005年05期
10 張季如;祝杰;黃麗;夏銀飛;;固結(jié)條件下軟黏土微觀孔隙結(jié)構(gòu)的演化及其分形描述[J];水利學(xué)報(bào);2008年04期
本文編號:
1375724
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/sgjslw/1375724.html