本文關(guān)鍵詞：軟粘土的結(jié)合水對其次固結(jié)和長期強(qiáng)度的影響及機(jī)理研究

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【摘要】：隨著軟土地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，大量大型、巨型的工程項(xiàng)目的興建，軟粘土的工程特性受到學(xué)者們高度重視。軟粘土蠕變特性突出，這就意味著其不僅在建設(shè)過程中會(huì)產(chǎn)生變形，建筑物修建完成之后其變形仍在繼續(xù)，加上軟粘土強(qiáng)度隨時(shí)間的衰減，無論從變形特性還是強(qiáng)度特性來看，軟粘土的蠕變對建筑物的正常使用和長期穩(wěn)定都存在著巨大威脅。軟粘土中粘粒含量高，含有一定量氧化物及有機(jī)質(zhì)，當(dāng)土顆粒遇水之后，水分子在其表面靜電引力作用下發(fā)生極化，吸附在土顆粒周圍，形成結(jié)合水層。已有研究成果指出結(jié)合水是軟粘土蠕變特性的重要因素，而且在很大程度上也體現(xiàn)著物質(zhì)成分對軟粘土蠕變特性的影響，然而這種影響作用的機(jī)制尚未明確、結(jié)合水特性與軟粘土變形與強(qiáng)度特性之間的關(guān)系尚未真正開展起來。 基于此，，本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“結(jié)構(gòu)性軟土蠕變-固結(jié)耦合機(jī)理及模型研究”（No.40572153）及吉林大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目“軟粘土的結(jié)合水對其次固結(jié)和長期強(qiáng)度的影響及機(jī)理”（項(xiàng)目號：2014065），從宏觀和微觀兩個(gè)層面，采取試驗(yàn)測試、理論分析和數(shù)值模擬技術(shù)，對結(jié)合水影響下軟粘土產(chǎn)生蠕變的過程及蠕變特性進(jìn)行深入研究，對結(jié)合水影響軟粘土的蠕變特性的機(jī)理進(jìn)行深入探討，涉及宏、細(xì)觀土力學(xué)、土質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、數(shù)值模擬技術(shù)，是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究課題。 論文由八章內(nèi)容構(gòu)成。第一章介紹了論文的選題依據(jù)及研究意義，并對軟粘土的蠕變問題、土中結(jié)合水、以及結(jié)合水對軟粘土變形和強(qiáng)度特性的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并提出了本文的技術(shù)路線與研究內(nèi)容；第二章對上海、天津、蘇州軟粘土的工程地質(zhì)特征、礦物成分、粒度成分、物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了測試，與國內(nèi)外知名軟土進(jìn)行了對比分析，最后介紹了本文的試驗(yàn)方案；第三章進(jìn)行了三個(gè)地區(qū)軟粘土的壓縮、固結(jié)-蠕變、剪切-蠕變試驗(yàn)，對其各自的蠕變變形、強(qiáng)度特性進(jìn)行了分析，并從結(jié)合水角度對三個(gè)地區(qū)軟粘土的蠕變變形、強(qiáng)度特性進(jìn)行了對比分析；第四章對三種軟粘土在蠕變試驗(yàn)前后的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，得到了蠕變條件下軟粘土微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律；第五章借助容量瓶法和等溫吸附法兩種測試方法對三個(gè)地區(qū)軟粘土中吸附結(jié)合水量及吸附結(jié)合水類型界定進(jìn)行詳細(xì)研究，并得到了軟粘土中結(jié)合水的各種細(xì)觀參數(shù)及其隨結(jié)合水量的變化過程；第六章對在不同結(jié)合水類型、含量下的三個(gè)地區(qū)重塑土樣進(jìn)行了大量固結(jié)-蠕變試驗(yàn)和剪切-蠕變試驗(yàn)，就結(jié)合水量及其賦存狀態(tài)對軟粘土的蠕變變形和長期強(qiáng)度影響機(jī)理進(jìn)行了深入研究；第七章運(yùn)用PFC2D程序從細(xì)觀上對結(jié)合水影響下軟粘土的剪切-蠕變特性進(jìn)行了深入探討；第八章為本文的結(jié)論以及對進(jìn)一步研究工作的幾點(diǎn)思考。 本文明確了結(jié)合水行為對軟粘土次固結(jié)和長期強(qiáng)度的影響作用與機(jī)制，建立了結(jié)合水與次固結(jié)變形和長期強(qiáng)度之間的量化關(guān)系。對揭示軟粘土變形與強(qiáng)度的本質(zhì)、軟土性質(zhì)的改良、軟土地基工程計(jì)算設(shè)計(jì)有著重要的意義。但由于作者水平有限，文中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤、紕漏，不足之處還請各位專家批評指正。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU411;TU447

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1153251