本文選題：砒砂巖重塑土 + 凍融循環(huán)　； 參考：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：凍脹和融沉是寒區(qū)工程所面臨的兩大主要工程病害,常導(dǎo)致房屋開(kāi)裂、傾斜及變形,導(dǎo)致鐵路、公路涵洞端翼墻裂縫、外傾;導(dǎo)致公路翻漿冒泥,鐵路路基變形、開(kāi)裂等。近年來(lái),給當(dāng)?shù)氐墓こ探ㄔO(shè)造成極大的難題,所以針對(duì)砒砂巖重塑土在凍融循環(huán)作用下的力學(xué)機(jī)理研究就顯得尤為重要。砒砂巖所在地區(qū)屬于典型的溫帶大陸性氣候,四季分明,分布著大量的季節(jié)性凍土。在冬季晝夜溫差極大,晚間溫度快速下降使土體產(chǎn)生"凍結(jié)",白天在太陽(yáng)輻射照耀下溫度升高,產(chǎn)生"融解"現(xiàn)象,這種凍融循環(huán)作用改變了砒砂巖土壤顆粒的結(jié)構(gòu)連接和排列方式,從而影響其力學(xué)性質(zhì)。本文以內(nèi)蒙古鄂爾多斯市南部準(zhǔn)格爾旗的紫紅色砒砂巖重塑土樣為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)不同凍融循環(huán)次數(shù)、不同圍壓、不同含水率下的常規(guī)三軸剪切試驗(yàn),研究砒砂巖的力學(xué)性能變化,并確定了砒砂巖本構(gòu)模型。研究結(jié)果表明:在相同的凍融循環(huán)次數(shù)下,砒砂巖重塑土樣的黏聚力值均隨含水率增大而減小,內(nèi)摩擦角值隨著含水率的增加呈現(xiàn)上下波動(dòng);在相同的凍融循環(huán)次數(shù)下,隨著圍壓的增大,抗剪強(qiáng)度峰值呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì),因此,凍融循環(huán)對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響主要表現(xiàn)在對(duì)黏聚力的影響。通過(guò)對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線變化情況的分析,引入反應(yīng)強(qiáng)度變化的參數(shù)、劣化系數(shù),分析了在不同凍融循環(huán)次數(shù)下,砒砂巖劣化系數(shù)的變化情況,得出影響砒砂巖重塑土強(qiáng)度變化的參數(shù)主要為黏聚力C值的變化;在此基礎(chǔ)上,分析了砒砂巖峰值強(qiáng)度與殘余強(qiáng)度的關(guān)系,得出砒砂巖重塑土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的軟、硬化特性。根據(jù)鄧肯-張模型建立了以含水率、圍壓為影響因素的砒砂巖重塑土本構(gòu)模型。并應(yīng)用該模型對(duì)砒砂巖土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行了分析預(yù)測(cè),模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果接近,表明該模型能較好地反映砒砂巖重塑土在不同含水率、不同圍壓下的本構(gòu)關(guān)系。
[Abstract]:Frost heaving and thawing are two major engineering diseases in cold region, which often lead to cracks, inclines and deformations of buildings, cracks of end wing walls of railway and highway culverts, and sloping of mud, deformation of railway subgrade, cracking of railway subgrade, etc.In recent years, great problems have been caused to local engineering construction, so it is very important to study the mechanics mechanism of soft rock remolded soil under freeze-thaw cycle.The soft rock is a typical temperate continental climate with four distinct seasons and a large number of seasonal permafrost.In winter, the temperature difference between day and night is very great. The rapid drop of temperature at night causes the soil to "freeze". During the day, the temperature rises under the sun radiation, resulting in the phenomenon of "melting".The freezing and thawing cycle has changed the structural connection and arrangement of soil particles in arsenopyst soil, thus affecting its mechanical properties.In this paper, the remolded soil samples of purple arsenite in Zhungeer Banner in southern Ordos, Inner Mongolia, were studied. The conventional triaxial shear tests were carried out under different freezing and thawing cycles, different confining pressures and different water contents.The mechanical properties of Pisha sandstone were studied and the constitutive model of Pisha sandstone was established.The results show that under the same freezing and thawing cycles, the cohesion of the remolded samples decreases with the increase of water content, and the angle of internal friction fluctuates with the increase of water content, and at the same times of freeze-thaw cycles,With the increase of confining pressure, the peak value of shear strength increases linearly. Therefore, the influence of freeze-thaw cycle shear strength is mainly on the cohesion.By analyzing the variation of stress-strain curve and introducing the parameters of reaction intensity change and degradation coefficient, the variation of deterioration coefficient of arsenopyst under different freeze-thaw cycles is analyzed.On the basis of this, the relationship between peak strength and residual strength of Pisha sandstone is analyzed, and the soft stress-strain curve of soft rock remolded soil is obtained.Hardening characteristics.Based on Duncan-Zhang model, a constitutive model of soft rock remolded soil was established with water content and confining pressure as the influencing factors.The model is used to analyze and predict the stress-strain relationship of Pisha sandstone soil, and the predicted results are close to the measured results. It shows that the model can well reflect the constitutive relationship of Pisha sandstone remolded soil under different water content and confining pressure.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU43

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本文編號(hào)：1744168