本文關(guān)鍵詞：土石壩粘土心墻固結(jié)及破壞影響因素試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 土石壩 水力劈裂 非飽和土 固結(jié) 相對滲透系數(shù) 裂縫 反濾層

【摘要】：水力劈裂是土石壩工程中人們最為關(guān)注,同時(shí)也是最有爭議的問題之一。土石壩的水力劈裂破壞往往會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。在此背景下,本文從心墻土體的固結(jié)變形入手,研究了土石壩心墻變形的影響因素;以達(dá)西定律和van Genuchten模型為理論依據(jù),提出了一種非飽和土相對滲透系數(shù)的試驗(yàn)-數(shù)值分析聯(lián)合測定法;設(shè)計(jì)了帶裂隙粘土心墻材料的破壞機(jī)理試驗(yàn),對防滲體水力劈裂試驗(yàn)進(jìn)行了模擬,演示了其存在發(fā)生破壞的可能性。本文的成果主要有:(1)通過設(shè)計(jì)的單向固結(jié)試驗(yàn),分析了荷載、排水條件等因素對非飽和重塑土固結(jié)變形的影響。隨著荷載的增加,土樣固結(jié)所需時(shí)間增加;相同荷載下,不能排水的土樣沉降量明顯小于可以自由排水的土樣。土樣質(zhì)量達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間長于土樣固結(jié)的時(shí)間。非飽和土樣孔隙水的散失受環(huán)境溫度的影響較大,而受荷載的影響較小。(2)以廣義達(dá)西定律和van Genuchten模型為理論依據(jù),通過簡單的蒸發(fā)試驗(yàn)和數(shù)值分析,獲得非飽和狀態(tài)下土壤的相對滲透系數(shù)。模擬結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比分析表明,該方法得到的非飽和土相對滲透系數(shù)具有一定的的可靠性;方法將試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合,在有限元反分析模型參數(shù)方面具有一定的創(chuàng)新性;試驗(yàn)設(shè)備簡單,造價(jià)低廉,在科研和生產(chǎn)中具有推廣價(jià)值。(3)通過設(shè)計(jì)的帶裂隙粘土心墻破壞機(jī)理試驗(yàn),探究了多種因素對粘土心墻水力劈裂的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,粘土心墻內(nèi)部初始缺陷的尺寸會(huì)對水力劈裂破壞產(chǎn)生重要影響。當(dāng)初始缺陷尺寸較小時(shí),其縫隙可能會(huì)閉合;而尺寸較大時(shí),則可能會(huì)成為水流沖擊的通道,繼而導(dǎo)致防滲體失效而破壞;碎石子對土樣能否發(fā)生水力劈裂破壞有很大的影響,在大部分情況中,在高水壓的作用下土樣中的土顆粒會(huì)從碎石子的縫隙中流出,使缺陷進(jìn)一步擴(kuò)展,并最終導(dǎo)致土樣發(fā)生水力劈裂破壞,而另一些情況下,防滲體外側(cè)的碎石反濾層可以起到很好的防滲作用;土樣的孔隙比會(huì)影響其發(fā)生破壞所需水壓力值的大小。
【關(guān)鍵詞】：土石壩 水力劈裂 非飽和土 固結(jié) 相對滲透系數(shù) 裂縫 反濾層
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV641
【目錄】：

• 中文摘要7-8
• 英文摘要8-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 水力劈裂試驗(yàn)研究11-14
• 1.2.2 水力劈裂理論研究14-16
• 1.2.3 水力劈裂數(shù)值計(jì)算方法研究16-19
• 1.3 研究目的和意義19-20
• 1.4 論文主要研究工作20-21
• 2 試驗(yàn)設(shè)備、土樣來源及相關(guān)參數(shù)的測定21-23
• 2.1 試驗(yàn)所用主要設(shè)備和材料21
• 2.2 試驗(yàn)土樣參數(shù)指標(biāo)的測定21-23
• 2.2.1 土樣的基本物理指標(biāo)21
• 2.2.2 內(nèi)摩擦角和粘聚力的測定21-23
• 3 非飽和土固結(jié)變形影響因素試驗(yàn)23-33
• 3.1 引言23-24
• 3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24
• 3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析24-31
• 3.3.1 土樣固結(jié)穩(wěn)定物理參數(shù)比較分析24-26
• 3.3.2 不同荷載下土樣固結(jié)穩(wěn)定過程曲線分析26-28
• 3.3.3 不同荷載下土樣固結(jié)穩(wěn)定沉降量分析28
• 3.3.4 土樣固結(jié)質(zhì)量變化曲線分析研究28-29
• 3.3.5 土樣固結(jié)沉降穩(wěn)定與質(zhì)量穩(wěn)定比較分析29-30
• 3.3.6 不同荷載下土樣飽和度變化曲線分析30-31
• 3.4 討論31-32
• 3.5 小結(jié)32-33
• 4 非飽和土相對滲透系數(shù)的試驗(yàn)數(shù)值聯(lián)合測定法33-47
• 4.1 引言33-34
• 4.2 理論依據(jù)34-35
• 4.3 試驗(yàn)部分35-37
• 4.4 數(shù)值模型的建立37-39
• 4.5 數(shù)值分析程序的編寫39-40
• 4.6 數(shù)值模擬結(jié)果分析40-46
• 4.6.1 土樣蒸發(fā)過程基質(zhì)吸力分布及變化過程40-43
• 4.6.2 土樣蒸發(fā)過程飽和度分布及變化過程43-44
• 4.6.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)值擬合44-45
• 4.6.4 非飽和土相對滲透系數(shù)的推算45-46
• 4.7 小結(jié)46-47
• 5 土石壩帶裂隙粘土心墻的破壞機(jī)理試驗(yàn)47-57
• 5.1 引言47
• 5.2 帶裂隙粘土心墻的破壞機(jī)理試驗(yàn)47-49
• 5.2.1 試驗(yàn)設(shè)備47-48
• 5.2.2 試驗(yàn)方案48-49
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析49-55
• 5.3.1 初始裂縫尺寸對土樣水力破壞影響分析49-51
• 5.3.2 土樣上部碎石子對水力劈裂破壞的影響51-53
• 5.3.3 土樣破壞的水壓峰值分析53-54
• 5.3.4 總體試驗(yàn)結(jié)果分析54-55
• 5.3.5 試驗(yàn)設(shè)備誤差分析55
• 5.4 小結(jié)55-57
• 6 結(jié)論及展望57-59
• 6.1 結(jié)論57-58
• 6.2 展望58-59
• 7 參考文獻(xiàn)59-65
• 8 致謝65-66
• 9 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳麗君;蔣關(guān)魯;李安洪;梁棟;;非飽和粉質(zhì)粘土固結(jié)壓縮特性及體變試驗(yàn)研究[J];現(xiàn)代地質(zhì);2009年03期

，

本文編號：802183