已有研究資料表明,目前許多自然災害和工程事故都與非飽和土有關,比如由降雨引起的高填方邊坡滑坡、路基沉降和坍塌、道基沉降不均勻引起的機場跑道斷裂等。試驗研究方面,對非飽和土的力學性質(zhì)和水力特性的認識還有待進一步提升,同時,非飽和土力學的理論研究處于正處于發(fā)展階段,特別是對超固結非飽和土的相關試驗和理論研究尚未成熟。因此,對非飽和土進行系統(tǒng)的試驗研究,以及建立簡單實用的超固結非飽和土的水力-力學耦合的本構模型,對于增加對非飽和土的水力-力學特性的認識、完善非飽和土力學理論、指導建立在非飽和土之上的實際工程的設計、施工以及安全性評價等,具有重要的理論價值和工程意義。在此研究背景下,本文開展的主要研究工作和取得的創(chuàng)新性成果如下:（1）系統(tǒng)進行了非飽和土的水力特性和力學特性試驗利用定制改裝的非飽和土固結儀和GDS非飽和土三軸試驗系統(tǒng),進行了系統(tǒng)的非飽和土的水力特性和力學特性相關試驗,包括不同初始干密度的試樣分別在側(cè)限應力狀態(tài)和等向應力狀態(tài)下的土水特征曲線試驗、不同初始干密度的試樣在吸力控制下的一維壓縮試驗和等向壓縮試驗、不同吸力和不同凈圍壓下的三軸壓縮試驗。試驗結果表明:相同初始干密度狀態(tài)的試樣... 

【文章來源】：北京航空航天大學北京市 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖12015年重慶市巫山縣大寧河東岸某區(qū)域滑坡（鳳凰網(wǎng)）

北京航空航天大學博士學位論文3南省昆明市出現(xiàn)持續(xù)干旱，昆明市地下水位突降，由于機場跑道下的填土短時間內(nèi)失水過多一方面，由于土體失水發(fā)生體積收縮，另一方面，由于地下水位下降之后引起土體有效應力增加，致使機場跑道地基發(fā)生不均勻沉降，從而引起跑道大量破損開裂（圖3），直接威脅飛機的安全起飛和降落，導致昆明機場緊急停航。圖22017年6月廣東省龍川縣省道227線赤光段高填方路基下塌（搜狐網(wǎng)）圖32010年昆明巫家壩國際機場跑道因干旱引起的斷裂（中國新聞網(wǎng)）綜上所述，如果缺乏對非飽和土系統(tǒng)而全面的進一步研究，有關涉及非飽和土的工程設計和建設很有可能導致嚴重的事故。迄今為止，國內(nèi)外許多學者已經(jīng)在非飽和土測試技術和理論研究方面作了大量工作，得到了一些對非飽和土力學性質(zhì)和水力特性的認識，并取得了一定的研究成果，這極大地促進了非飽和土力學的發(fā)展�；谝延械姆秋柡屯恋脑囼灣晒瑖鴥�(nèi)外學者已經(jīng)提出了一些非飽和土的彈塑性本構模型，但是還需要

北京航空航天大學博士學位論文3南省昆明市出現(xiàn)持續(xù)干旱，昆明市地下水位突降，由于機場跑道下的填土短時間內(nèi)失水過多一方面，由于土體失水發(fā)生體積收縮，另一方面，由于地下水位下降之后引起土體有效應力增加，致使機場跑道地基發(fā)生不均勻沉降，從而引起跑道大量破損開裂（圖3），直接威脅飛機的安全起飛和降落，導致昆明機場緊急停航。圖22017年6月廣東省龍川縣省道227線赤光段高填方路基下塌（搜狐網(wǎng)）圖32010年昆明巫家壩國際機場跑道因干旱引起的斷裂（中國新聞網(wǎng)）綜上所述，如果缺乏對非飽和土系統(tǒng)而全面的進一步研究，有關涉及非飽和土的工程設計和建設很有可能導致嚴重的事故。迄今為止，國內(nèi)外許多學者已經(jīng)在非飽和土測試技術和理論研究方面作了大量工作，得到了一些對非飽和土力學性質(zhì)和水力特性的認識，并取得了一定的研究成果，這極大地促進了非飽和土力學的發(fā)展。基于已有的非飽和土的試驗成果，國內(nèi)外學者已經(jīng)提出了一些非飽和土的彈塑性本構模型，但是還需要

【參考文獻】：
期刊論文
[1]控制吸力的非飽和土真三軸試驗研究[J]. 鄭方,邵生俊,張博,佘芳濤.  巖土工程學報. 2019(S2)
[2]A constitutive model for granular soils[J]. YAO YangPing,LIU Lin,LUO Ting.  Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[3]非飽和土與特殊土力學及工程應用研究的新進展[J]. 陳正漢,郭楠.  巖土力學. 2019(01)
[4]非飽和填土側(cè)限壓縮變形特性試驗研究及應用初探[J]. 張沛然,黃雪峰,扈勝霞,楊校輝.  巖土力學. 2018(02)
[5]砂土的UH模型[J]. 姚仰平,劉林,羅汀.  巖土工程學報. 2016(12)
[6]干密度和基質(zhì)吸力對重塑非飽和黃土變形與強度特性的影響[J]. 高登輝,陳正漢,郭楠,朱彥鵬,扈勝霞,姚志華.  巖石力學與工程學報. 2017(03)
[7]不排水條件下非飽和土水力–力學耦合特性數(shù)值模擬[J]. 劉文化,楊慶,唐小微,渦岡良介.  巖土工程學報. 2017(03)
[8]固結排水及常含水量條件下非飽和紅土強度及變形特性影響[J]. 劉星志,周龍,涂晗,劉小文.  南昌大學學報(工科版). 2016(02)
[9]SSUH model: A small-strain extension of the unified hardening model[J]. YAO YangPing,QU Shan,YIN ZhenYu,ZHU EnYang.  Science China（Technological Sciences）. 2016(02)
[10]Influence of gas transport mechanisms on the productivity of multi-stage fractured horizontal wells in shale gas reservoirs[J]. Wei Wang,Jun Yao,Hai Sun,Wen-Hui Song.  Petroleum Science. 2015(04)

博士論文
[1]非飽和土試樣優(yōu)選及循環(huán)荷載作用下的變形特性研究[D]. 楊鋼.大連理工大學 2013
[2]壓實紅粘土的工程特征與濕熱耦合效應研究[D]. 談云志.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2009
[3]非飽和土的有效應力與變形——強度特性規(guī)律的研究[D]. 邢義川.西安理工大學 2001

碩士論文
[1]非飽和粘性土基質(zhì)吸力變化規(guī)律研究[D]. 胡艷青.中國地質(zhì)大學（北京） 2009



本文編號：3290635