我國東南沿海地區(qū)廣泛分布著深厚飽和軟粘土,軟粘土地基上已建和在建大量高速公路、鐵路、機場跑道等重大工程。路堤靜荷載和交通動荷載長期循環(huán)往復作用引起地基土應變累積、強度降低,導致重大工程過大變形和失穩(wěn)等災變,造成巨大經(jīng)濟損失,甚至威脅生命安全。因此,高速交通重大工程長期服役性能亟需提升,迫切需要發(fā)展有效的軟粘土地基災變控制技術。開展復雜應力路徑的飽和軟粘土靜動力特性研究,則是解決這一問題的關鍵所在。本研究采用薄壁切土法獲得了高質(zhì)量的溫州原狀軟粘土試樣,通過GDS動三軸儀和空心圓柱系統(tǒng)對其開展了一系列復雜應力路徑下的動靜力特性試驗研究,主要完成了以下工作：1.針對路堤靜荷載下天然軟粘土地基真實應力狀態(tài),開展各向同性固結(jié)試樣的不排水剪切試驗及Ko固結(jié)試樣的應力路徑三軸試驗和不同大主應力方向角下的剪切試驗研究了原狀飽和軟粘土的結(jié)構性、應力路徑依賴性及各向異性。研究了結(jié)構性的存在對軟粘土試樣剪切強度、應力-應變關系及有效應力路徑發(fā)展的影響；建立了p-q平面上不同應力路徑下K0固結(jié)軟粘土試樣的孔壓計算公式,驗證了正常固結(jié)粘土p-q-e的唯一性關系；分析了不同大主應力方向角下K0固結(jié)軟粘土試樣的應力... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：199 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 研究現(xiàn)狀及文獻綜述
        1.2.1 軟粘土的結(jié)構性、各向異性和應力路徑依賴性
        1.2.2 常圍壓循環(huán)荷載作用下飽和軟粘土力學特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 變圍壓應力路徑下飽和軟粘土力學特性研究現(xiàn)狀
        1.2.4 主應力軸旋轉(zhuǎn)應力路徑下飽和軟粘土力學特性研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第2章 試驗儀器及土樣
    2.1 前言
    2.2 試驗儀器
        2.2.1 GDS動三軸試驗系統(tǒng)（DYNTTS）
        2.2.2 GDS動態(tài)空心圓柱系統(tǒng)（DYNHCA）
    2.3 試驗用土
        2.3.1 原狀軟粘土的獲取和質(zhì)量檢測
        2.3.2 試驗用土的物理力學指標
    2.4 試樣的制作、飽和和固結(jié)
        2.4.1 試樣的制作
        2.4.2 試樣的飽和和固結(jié)
            2.4.2.1 試樣的飽和
            2.4.2.2 試樣的固結(jié)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 復雜應力路徑下飽和軟粘土靜力特性試驗研究
    3.1 前言
    3.2 結(jié)構性軟粘土的三軸固結(jié)不排水剪切試驗
        3.2.1 試驗方案
        3.2.2 試驗結(jié)果及分析
            3.2.2.1 應力-應變關系
            3.2.2.2 孔壓-應變關系
            3.2.2.3 有效應力路徑
0固結(jié)軟粘土應力路徑三軸試驗">    3.3 K₀固結(jié)軟粘土應力路徑三軸試驗
        3.3.1 試驗方案
        3.3.2 試驗結(jié)果及分析
            3.3.2.1 不同應力路徑下應力加載
            3.3.2.2 不同應力路徑下應力-應變關系
            3.3.2.3 不同應力路徑下孔壓-應變關系
            3.3.2.4 有效應力路徑
0固結(jié)軟粘土定向剪切試驗">    3.4 K₀固結(jié)軟粘土定向剪切試驗
        3.4.1 試驗方案
        3.4.2 試驗結(jié)果及分析
            3.4.2.1 不同角度下應變分量發(fā)展
            3.4.2.2 不同角度下應力-應變關系
            3.4.2.3 不同角度下孔壓發(fā)展規(guī)律
            3.4.2.4 強度包絡線
            3.4.2.5 應力-應變不共軸現(xiàn)象分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 長期循環(huán)荷載作用下飽和軟粘土動力特性
    4.1 前言
    4.2 長期循環(huán)三軸試驗方案及典型試驗結(jié)果
        4.2.1 長期循環(huán)三軸試驗方案
        4.2.2 典型試驗結(jié)果
    4.3 應變和孔壓發(fā)展
        4.3.1 長期循環(huán)荷載作用下應變發(fā)展
        4.3.2 長期循環(huán)荷載作用下孔壓和有效應力路徑發(fā)展規(guī)律
        4.3.3 基于有效應力路徑的孔壓和應變關系式
    4.4 應力-應變滯回曲線和回彈特性
    4.5 長期循環(huán)荷載作用下累積應變預測方程
    4.6 飽和軟粘土的臨界動應力水平
        4.6.1 門檻循環(huán)應力比和臨界循環(huán)應力比
        4.6.2 容許循環(huán)應力比
        4.6.3 飽和軟粘土臨界動應力水平的安定理論解釋
    4.7 本章小結(jié)
第5章 常圍壓應力路徑下飽和軟粘土的動力特性
    5.1 前言
    5.2 結(jié)構性對軟粘土動力特性的影響
        5.2.1 試驗方案
        5.2.2 應變和孔壓發(fā)展規(guī)律
        5.2.3 應力-應變滯回曲線
        5.2.4 動回彈特性
        5.2.5 累積塑性應變
    5.3 頻率對軟粘土動力特性的影響
        5.3.1 試驗方案
        5.3.2 應變和孔壓發(fā)展規(guī)律
        5.3.3 應力-應變滯回曲線
        5.3.4 回彈特性
        5.3.5 累積應變
    5.4 排水條件對軟粘土動力特性的影響
        5.4.1 試驗方案
        5.4.2 不排水和部分排水條件下典型試驗結(jié)果
        5.4.3 不同循環(huán)動應力水平下孔壓發(fā)展規(guī)律對比
        5.4.4 不同排水條件下的滯回曲線和回彈變形
        5.4.5 不同排水條件下的累積應變
    5.5 分階段循環(huán)加載下軟粘土動力特性
        5.5.1 試驗方案
        5.5.2 分階段加載不排水條件下試驗結(jié)果分析
        5.5.3 分階段加載排水條件下試驗結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
0固結(jié)飽和軟粘土動力特性">第6章 變圍壓應力路徑下K₀固結(jié)飽和軟粘土動力特性
    6.1 前言
    6.2 變圍壓循環(huán)三軸試驗方案
    6.3 不同應力路徑下加載應力
    6.4 變圍壓應力路徑下軸向應變發(fā)展規(guī)律
    6.5 變圍壓應力路徑下動孔壓發(fā)展規(guī)律
    6.6 變圍壓循環(huán)三軸試驗有效應力路徑分析
    6.7 本章小結(jié)
0固結(jié)飽和軟粘土動力特性">第7章 主應力軸旋轉(zhuǎn)應力路徑下K₀固結(jié)飽和軟粘土動力特性
    7.1 前言
    7.2 交通荷載作用引起的應力路徑分析
    7.3 循環(huán)扭剪試驗方案
    7.4 CT和CTS試驗應力路徑對比
    7.5 主應力軸循環(huán)旋轉(zhuǎn)對豎向應變和孔壓發(fā)展的影響
    7.6 主應力軸循環(huán)旋轉(zhuǎn)對豎向應力-應變滯回曲線的影響
    7.7 主應力軸循環(huán)旋轉(zhuǎn)下豎向累積應變方程
    7.8 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 本文主要結(jié)論
    8.2 進一步研究建議
參考文獻
簡歷及發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]長期循環(huán)荷載作用下溫州結(jié)構性軟黏土的應變特性研究[J]. 郭林,蔡袁強,王軍,谷川.  巖土工程學報. 2012(12)
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[3]考慮主應力軸偏轉(zhuǎn)角影響的飽和軟黏土不排水循環(huán)累積變形[J]. 姚兆明,黃茂松.  巖石力學與工程學報. 2011(02)
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博士論文
[1]單、雙向激振循環(huán)荷載作用下飽和軟粘土動力特性研究[D]. 王軍.浙江大學 2007
[2]考慮主應力方向變化的原狀軟粘土試驗研究[D]. 沈揚.浙江大學 2007
[3]循環(huán)荷載作用下結(jié)構性軟粘土特性的試驗研究[D]. 陳穎平.浙江大學 2007



本文編號：3091344