在自然環(huán)境中,粘性土豎向干縮裂隙是導(dǎo)致土堤壩、土坡及粘土襯墊等產(chǎn)生漸進破壞的重要因素。早在六十年代就粘性土問題已有大量研究,但對粘性土干縮開裂機制還處在定性分析和理論假設(shè)階段,對土體在干燥收縮開裂過程中的關(guān)鍵物理力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律研究還不夠深入。而今,隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升,為了對粘性土干縮開裂過程的深入研究,在裂縫模擬上具有優(yōu)勢的離散元數(shù)值分析方法逐漸被應(yīng)用到到復(fù)雜多變的巖土力學(xué)中。目前數(shù)值模擬主要集中在表面裂縫的演化,對豎向干縮開裂過程模擬較少,而且通常沒有考慮濕度遷移與應(yīng)力耦合作用。本文以典型粘性土為研究對象,主要采用數(shù)值分析的方法,結(jié)合前人典型粘性土干縮試驗,運用PFC離散元軟件建立了濕度擴散模型,實現(xiàn)了濕度-應(yīng)力耦合作用的二維離散元數(shù)值模擬模型。通過各種變參數(shù)模擬,詳細分析了粘性土在失水收縮開裂的過程中開裂面上顆粒的受力變化以及土體的力學(xué)特性與水土特性參數(shù)對粘性土失水開裂過程的影響,得到以下結(jié)論:（1）初步推倒了導(dǎo)熱理論與滲流理論各參數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系,為運用PFC離散元導(dǎo)熱模塊模擬土中水的滲流奠定了基礎(chǔ)。（2）在前人研究的基礎(chǔ)上,建立了考慮濕度-應(yīng)力耦合作用二維離散元模擬方法。... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１粘性土水份蒸發(fā)過程示意圖［７２］??２．１．?１常速率階段??

２．?２．?２水量平衡模型??水量平衡模型建立的基礎(chǔ)是地表水量總體守恒。即認為在某一確定的系統(tǒng)中，??水份的流失與補充是相等的（如圖２－２），水量平衡模型主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉和??水文地質(zhì)學(xué)中。??７／?＼＼、??圖２－２地表水量平衡示意圖？??Ｂｌｉｇｈｔ等［７８’?８７１根據(jù)大氣水平衡得到以下公式：??Ｂ?＝?Ｐ－Ｅ?（２－５）??上式中：Ｂ是降水Ｐ和蒸發(fā)Ｅ間的平衡量，若不發(fā)生冰凍時，降水全部由降雨（Ｒ）??組成。并在此基礎(chǔ)上提出下式：??Ｐ?－?（１?＋?Ｒｏｆｆ）?＝?ＥＴ?＋?Ｒｅ?ｃｈ?＋?ＡＳ?（２－６）??式中：Ｉ是地表截流；??Ｒｏｆｆ是地表徑流；??ＥＴ是蒸散總量；??Ｒｅ?ｃｈ是地下水回補量；??ＡＳ是土體儲存水增加量。??此外，Ｂｌｉｇｈｔ還提出了此方程其他變化形式，如在垃圾填埋場中，滲濾液??需要重點考慮，有以下公式：??Ｐ?－?（Ｉ?＋?Ｒｏｆｆ）?＋?ＡＷ－ＥＴ＋Ｌ?＋?ＡＳ?（２－７）??式中：Ｌ是垃圾形成或補充的滲濾液；??Ａ?Ｗ是垃圾中含有的水分。??Ｃｕｉ［８２］等對Ｂｌｉｇｈｔ的公式作出了詳細的闡述，分析了蒸發(fā)量直接和間接的測??量方法，并提出了蒸發(fā)量測量中需要改進的地方。??１０??

PFC2D模型試樣粒徑分布圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2935657