本文以延安市志丹縣順寧鎮(zhèn)任坪村保娃溝流域的土料為研究對象，配制3個土水比（1.5、2.0和2.5）泥漿，模擬壩體泥漿不同深度處的受力（0kpa和90kpa）情況下，測定泥漿在脫水固結(jié)過程中的滲透系數(shù)、抗剪強(qiáng)度特性和固結(jié)特性等指標(biāo)，研究分析黃土泥漿脫水固結(jié)過程物理性質(zhì)變化規(guī)律，為壩體的穩(wěn)定性分析提供理論基礎(chǔ)，同時豐富和發(fā)展水墜壩理論。 本研究取得的主要結(jié)論有： （1）泥漿滲透試驗結(jié)果表明，泥漿的滲透性較低；不同土水比泥漿的滲透系數(shù)均隨著泥漿脫水固結(jié)時間的延長呈現(xiàn)減小趨勢，且土水比為1.5的泥漿，其滲透系數(shù)減小幅度最大；隨著土水比的增大，泥漿滲透系數(shù)減�。患雍奢d可明顯減小泥漿滲透系數(shù)。 （2）泥漿抗剪強(qiáng)度試驗結(jié)果表明，不同土水比泥漿，其剪切力和剪切變形關(guān)系曲線均無明顯峰值，且隨著泥漿含水率的減小，泥漿剪切破壞時對應(yīng)的剪應(yīng)力增加；泥漿抗剪強(qiáng)度隨著含水率的增大而減小，且含水率對黏聚力的影響要比對內(nèi)摩擦角的影響大；無荷載泥漿，在剪切位移為2mm之前剪切力增加迅速，加荷載泥漿，剪切位移為3mm之前剪切力增加迅速；無荷載泥漿，在含水率一定條件下，土水比為2.0的泥漿其抗剪強(qiáng)度最大，而有荷載泥漿其土水比為2.5的泥漿其抗剪強(qiáng)度最大；無荷載泥漿的抗剪強(qiáng)度主要受含水率的影響，土水比次之；加荷載泥漿的抗剪強(qiáng)度只受含水率的影響。 （3）泥漿固結(jié)特性試驗結(jié)果表明，不同土水比泥漿其孔隙比e隨著lgp的增大而減小，不同含水率泥漿下，其孔隙比e與垂直壓力p、lgp呈現(xiàn)二次函數(shù)關(guān)系，且相關(guān)性顯著；不同土水比泥漿隨著垂直壓力的增大，其壓縮系數(shù)呈減小趨勢，壓縮模量呈增大趨勢；在壓力為0.025~0.05Mpa時，泥漿的壓縮系數(shù)迅速減小，壓縮模量迅速增大，當(dāng)壓力大于0.05Mpa時，泥漿的壓縮系數(shù)減小緩慢，壓縮模量增大也緩慢；在土水比、含水率一定情況下，無荷載泥漿的壓縮指數(shù)均大于加荷載泥漿的壓縮指數(shù)，當(dāng)土水比為2.5時，其壓縮指數(shù)最小，泥漿體的變形相對較小，并逐漸趨于穩(wěn)定。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S157.6
【部分圖文】：

tanf （1-3式中：f —試樣的抗剪強(qiáng)度，kPa； —剪切破壞面上的法向應(yīng)力，kPa； —內(nèi)摩擦角，°。之后庫倫對黏性土進(jìn)行了大量試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果，提出了更適用的抗剪強(qiáng)度達(dá)函數(shù)，即：tanf c（1-4）式中：c—黏聚力，kPa；其余同上。從庫倫試驗可以表明，土料密實、顆粒大、粗糙、級配良好，其內(nèi)摩擦角較大，料的抗剪強(qiáng)度也就越大，c 反映了土顆粒之間的聯(lián)結(jié)力。土的抗剪強(qiáng)度與法向應(yīng)力關(guān)間圖 1-1。

莫爾（Mohr）提出材料剪切破壞，認(rèn)為任何一個平面上的剪相等時，該點就會發(fā)生剪切破壞，同時他也提出，破壞面上的抗應(yīng)力 的函數(shù)，即： f( )f ，庫倫定律可以看做是摩爾強(qiáng)度理論的一個特例。在這種情況下一條直線，即： f( )f c tg

性指數(shù) IP≥17.0 等三個條件時，土料屬于重粉質(zhì)壤土；當(dāng)土料滿足＜0.005mm 的土粒量∈[15，20]，液限 WL∈[26，42]，塑性指數(shù) IP∈[7，17]等三個條件時，土料屬于中質(zhì)壤土。綜合統(tǒng)計分析后可知，志丹土屬于中粉質(zhì)壤土。土料的最大干密度dmaxρ為 1.70 g.cm-3，對應(yīng)的最優(yōu)含水率0p 為 16.84%。土料滲透系數(shù)介于 3.47×10-5~4.91×10-5cm/s 之間。土料的粘聚力 C 為 3.82kPa，因受土層深度影響，不同深度的土料其受到的上部重力不一樣，因此其內(nèi)摩擦角 φ 有差異。2.2.2 泥漿試驗方案設(shè)計2.2.2.1 試驗裝置原理（1）加荷載裝置原理根據(jù)以往的研究成果（張慎強(qiáng)等 2008，2009），在壩體中間假設(shè)豎直放置一根徑相同的管子，在管子的一定高度范圍內(nèi)的泥漿，起和周圍泥漿在豎向和橫向上性質(zhì)乎相近，以此來模擬在壩體修筑過程中，填筑泥漿逐層增加這一情況（圖 2-3）。室內(nèi)漿物理性質(zhì)試驗?zāi)Ｐ图词窃谶@個理論基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計。在獨立的直徑為 8 cm 管子內(nèi)填泥漿，采取在泥漿上表面施加荷載的方式，模擬實際筑壩過程中一定深度處泥漿所的壓力，從而研究壩體一定深度處泥漿脫水固結(jié)過程中物理性質(zhì)變化規(guī)律。
【參考文獻(xiàn)】

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1 高照良;李永紅;徐佳;王珍珍;趙晶;郭文;宋慧斌;張興昌;彭珂珊;;黃土高原水土流失治理進(jìn)展及其對策[J];科技和產(chǎn)業(yè);2009年10期

2 葉正強(qiáng),李愛群,楊國華,黃鎮(zhèn),張森安;粘性土的滲透規(guī)律性研究[J];東南大學(xué)學(xué)報;1999年05期

3 劉光堯;滲透系數(shù)概念發(fā)展的回顧[J];工程勘察;1997年02期

4 張慎強(qiáng);朱首軍;劉玉蘭;;重粉質(zhì)黃土淤地筑壩特性研究[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2009年03期

5 劉平樂;田翠萍;孟立寧;杜新源;;論黃土高原地區(qū)淤地壩建設(shè)的重要性[J];甘肅科技;2008年07期

6 陳勇;單紅仙;賈永剛;;黃河沉積粉土滲透系數(shù)變化研究[J];海洋湖沼通報;2005年04期

7 陳萍;張振營;李小山;崔旸;;廢棄淤泥作為再生資源的固化技術(shù)與工程應(yīng)用研究[J];浙江水利科技;2006年06期

8 方開澤;高新科;;水墜壩沖填體二維非線性固結(jié)問題[J];人民黃河;1981年05期

9 徐明權(quán),汪崗;加快黃土高原地區(qū)淤地壩的建設(shè)[J];人民黃河;2000年01期

10 田堪良,張慧莉,張伯平,駱亞生;黃土的結(jié)構(gòu)性及其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度特性研究[J];水力發(fā)電學(xué)報;2005年02期

本文編號：2856993