含鹽結(jié)構(gòu)性黃土強度特性試驗研究
發(fā)布時間:2022-07-07 12:24
黃土的力學(xué)性質(zhì)與其內(nèi)部的孔隙發(fā)育和膠結(jié)結(jié)構(gòu)性具有重要的聯(lián)系。黃土在干燥時強度較高,具有良好的工程性質(zhì),這是由于黃土在沉積過程中形成的大孔隙-骨架形式使其具有一定的結(jié)構(gòu)強度。黃土在外部條件作用下其結(jié)構(gòu)性會產(chǎn)生擾動甚至破壞,譬如受到工業(yè)廢水、城市污水侵入而與黃土內(nèi)部的氧化物、無機鹽發(fā)生物理化學(xué)作用,從而對其細觀結(jié)構(gòu)和宏觀力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。本文以西安黃土地區(qū)的Q2原狀黃土為研究對象,選擇具有不同溶解能力的無機鹽(NaCl、CaSO4、CaCO3),對原狀土進行了不同濃度鹽溶液飽和后的三軸壓縮試驗,研究不同鹽分的遷移和含量變化對含鹽結(jié)構(gòu)性黃土宏觀力學(xué)性能的影響規(guī)律;并結(jié)合掃描電鏡試驗和XDR半定量分析,探究了不同類型鹽分對黃土細觀破損機理的影響;并以巖土體的二元介質(zhì)模型為基礎(chǔ),修正并建立適用于西安黃土地區(qū)含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的強度準則,并驗證其適用性。研究的主要成果如下:(1)當采用一定濃度的鹽溶液對黃土試樣進行飽和處理后,土樣中的含鹽孔隙水會對土的膠結(jié)結(jié)構(gòu)性造成不同程度的擾動。分析黃土試樣的應(yīng)力應(yīng)變曲線,用鹽溶液飽和后的原狀黃土在較低圍壓下的偏應(yīng)力比純水飽和的對照組試樣更高;但在中高圍壓條件下(4...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 本課題研究領(lǐng)域國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 結(jié)構(gòu)性土的研究現(xiàn)狀
1.2.2 黃土濕陷機理研究現(xiàn)狀
1.2.3 黃土膠結(jié)作用與鹽分影響的研究現(xiàn)狀
1.2.4 結(jié)構(gòu)性土二元介質(zhì)模型研究現(xiàn)狀
1.3 本課題擬研究的內(nèi)容、研究方案及技術(shù)路線
1.3.1 本課題研究的主要內(nèi)容
1.3.2 本課題的研究方案、技術(shù)路線
2 易溶、難溶鹽影響下的結(jié)構(gòu)性黃土室內(nèi)試驗
2.1 工程概述
2.1.1 工程背景
2.1.2 場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
2.1.3 現(xiàn)場探井取樣
2.2 易溶鹽影響下結(jié)構(gòu)性黃土室內(nèi)試驗
2.2.1 黃土的基本物理力學(xué)指標
2.2.2 固結(jié)不排水三軸壓縮試驗
2.2.3 試驗數(shù)據(jù)分析
2.3 難溶鹽影響下結(jié)構(gòu)性黃土室內(nèi)試驗
2.3.1 液溶膠配置及原狀土的毛細飽和
2.3.2 不固結(jié)不排水三軸壓縮試驗
2.3.3 試驗數(shù)據(jù)分析
2.4 孔隙鹽溶液影響下結(jié)構(gòu)性黃土的固結(jié)排水特性研究
2.4.1 試驗過程
2.4.2 試驗數(shù)據(jù)分析
2.5 本章小結(jié)
3 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的宏觀破壞和細觀演化特征
3.1 鹽分影響下結(jié)構(gòu)性黃土宏觀破壞
3.1.1 易溶鹽溶液飽和試樣
3.1.2 難溶鹽膠體飽和試樣
3.2 結(jié)構(gòu)性黃土細觀結(jié)構(gòu)SEM定性分析
3.2.1 試驗儀器及原理
3.2.2 試驗過程
3.2.3 NaCl鹽溶液飽和試樣的SEM驗結(jié)果
3.2.4 CaSO_4 鹽溶液飽和試樣的SEM試驗結(jié)果
3.3 結(jié)構(gòu)性黃土鹽分遷移變化XRD半定量分析
3.3.1 試驗原理及試驗過程
3.3.2 試驗結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 考慮細觀破損機理的含鹽結(jié)構(gòu)性黃土抗剪強度準則
4.1 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度特性
4.1.1 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度發(fā)揮規(guī)律
4.1.2 基于強度條件的含鹽黃土結(jié)構(gòu)性定量化參數(shù)
4.2 建立含鹽結(jié)構(gòu)性黃土強度準則的基礎(chǔ)和假設(shè)
4.2.1 結(jié)構(gòu)性黃土的二元介質(zhì)模型理論
4.2.2 一般條件下結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度準則
4.3 易溶鹽影響下結(jié)構(gòu)性黃土的強度準則及破損變量Rx的確定
4.3.1 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪貢獻率ξ_v的確定
4.3.2 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度變化規(guī)律
4.4 易溶鹽溶液環(huán)境影響下結(jié)構(gòu)黃土的細觀破損機理
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于二元介質(zhì)模型的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)性黃土強度準則[J]. 郅彬,王永鑫,鄧博團,劉偉. 煤炭工程. 2018(10)
[2]易溶鹽含量對伊犁黃土持水特性的影響研究[J]. 王毓國,張愛軍,趙慶玉,于春亮. 巖土工程學(xué)報. 2018(S1)
[3]木質(zhì)素磺酸鹽對蘭州黃土力學(xué)性質(zhì)的影響[J]. 侯鑫,馬巍,李國玉,穆彥虎,周志偉,王飛. 巖土力學(xué). 2017(S2)
[4]可溶鹽對蘭州非飽和重塑黃土抗剪強度的影響[J]. 閆亞景,文寶萍,黃志全. 巖土力學(xué). 2017(10)
[5]中溶鹽鹽漬土硫酸鈣溶解度影響因素研究[J]. 江潔,劉紅軍,王秀海,戴波. 科技通報. 2017(05)
[6]氯化鈉溶液對粘性土的強度影響[J]. 顏榮濤,梁維云,楊德歡,張啟航,張煜東,肖玉龍. 桂林理工大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[7]結(jié)構(gòu)性土UH模型[J]. 祝恩陽,姚仰平. 巖土力學(xué). 2015(11)
[8]黃土濕陷機理研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 謝婉麗,王延壽,馬中豪,葛瑞華,王家鼎. 現(xiàn)代地質(zhì). 2015(02)
[9]凍融循環(huán)對土結(jié)構(gòu)性影響的機理與定量研究方法[J]. 鄭鄖,馬巍,邴慧. 冰川凍土. 2015(01)
[10]關(guān)于黃土濕陷性評價和剩余濕陷量的新認識[J]. 姚志華,黃雪峰,陳正漢,方祥位,苗強強,張江水. 巖土力學(xué). 2014(04)
碩士論文
[1]鹽分變化對黃土強度特性影響的試驗研究[D]. 盧雪清.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[2]黃土的結(jié)構(gòu)性及其動力特性研究[D]. 田堪良.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2003
本文編號:3656415
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 本課題研究領(lǐng)域國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 結(jié)構(gòu)性土的研究現(xiàn)狀
1.2.2 黃土濕陷機理研究現(xiàn)狀
1.2.3 黃土膠結(jié)作用與鹽分影響的研究現(xiàn)狀
1.2.4 結(jié)構(gòu)性土二元介質(zhì)模型研究現(xiàn)狀
1.3 本課題擬研究的內(nèi)容、研究方案及技術(shù)路線
1.3.1 本課題研究的主要內(nèi)容
1.3.2 本課題的研究方案、技術(shù)路線
2 易溶、難溶鹽影響下的結(jié)構(gòu)性黃土室內(nèi)試驗
2.1 工程概述
2.1.1 工程背景
2.1.2 場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
2.1.3 現(xiàn)場探井取樣
2.2 易溶鹽影響下結(jié)構(gòu)性黃土室內(nèi)試驗
2.2.1 黃土的基本物理力學(xué)指標
2.2.2 固結(jié)不排水三軸壓縮試驗
2.2.3 試驗數(shù)據(jù)分析
2.3 難溶鹽影響下結(jié)構(gòu)性黃土室內(nèi)試驗
2.3.1 液溶膠配置及原狀土的毛細飽和
2.3.2 不固結(jié)不排水三軸壓縮試驗
2.3.3 試驗數(shù)據(jù)分析
2.4 孔隙鹽溶液影響下結(jié)構(gòu)性黃土的固結(jié)排水特性研究
2.4.1 試驗過程
2.4.2 試驗數(shù)據(jù)分析
2.5 本章小結(jié)
3 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的宏觀破壞和細觀演化特征
3.1 鹽分影響下結(jié)構(gòu)性黃土宏觀破壞
3.1.1 易溶鹽溶液飽和試樣
3.1.2 難溶鹽膠體飽和試樣
3.2 結(jié)構(gòu)性黃土細觀結(jié)構(gòu)SEM定性分析
3.2.1 試驗儀器及原理
3.2.2 試驗過程
3.2.3 NaCl鹽溶液飽和試樣的SEM驗結(jié)果
3.2.4 CaSO_4 鹽溶液飽和試樣的SEM試驗結(jié)果
3.3 結(jié)構(gòu)性黃土鹽分遷移變化XRD半定量分析
3.3.1 試驗原理及試驗過程
3.3.2 試驗結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
4 考慮細觀破損機理的含鹽結(jié)構(gòu)性黃土抗剪強度準則
4.1 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度特性
4.1.1 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度發(fā)揮規(guī)律
4.1.2 基于強度條件的含鹽黃土結(jié)構(gòu)性定量化參數(shù)
4.2 建立含鹽結(jié)構(gòu)性黃土強度準則的基礎(chǔ)和假設(shè)
4.2.1 結(jié)構(gòu)性黃土的二元介質(zhì)模型理論
4.2.2 一般條件下結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度準則
4.3 易溶鹽影響下結(jié)構(gòu)性黃土的強度準則及破損變量Rx的確定
4.3.1 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪貢獻率ξ_v的確定
4.3.2 含鹽結(jié)構(gòu)性黃土的抗剪強度變化規(guī)律
4.4 易溶鹽溶液環(huán)境影響下結(jié)構(gòu)黃土的細觀破損機理
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于二元介質(zhì)模型的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)性黃土強度準則[J]. 郅彬,王永鑫,鄧博團,劉偉. 煤炭工程. 2018(10)
[2]易溶鹽含量對伊犁黃土持水特性的影響研究[J]. 王毓國,張愛軍,趙慶玉,于春亮. 巖土工程學(xué)報. 2018(S1)
[3]木質(zhì)素磺酸鹽對蘭州黃土力學(xué)性質(zhì)的影響[J]. 侯鑫,馬巍,李國玉,穆彥虎,周志偉,王飛. 巖土力學(xué). 2017(S2)
[4]可溶鹽對蘭州非飽和重塑黃土抗剪強度的影響[J]. 閆亞景,文寶萍,黃志全. 巖土力學(xué). 2017(10)
[5]中溶鹽鹽漬土硫酸鈣溶解度影響因素研究[J]. 江潔,劉紅軍,王秀海,戴波. 科技通報. 2017(05)
[6]氯化鈉溶液對粘性土的強度影響[J]. 顏榮濤,梁維云,楊德歡,張啟航,張煜東,肖玉龍. 桂林理工大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[7]結(jié)構(gòu)性土UH模型[J]. 祝恩陽,姚仰平. 巖土力學(xué). 2015(11)
[8]黃土濕陷機理研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 謝婉麗,王延壽,馬中豪,葛瑞華,王家鼎. 現(xiàn)代地質(zhì). 2015(02)
[9]凍融循環(huán)對土結(jié)構(gòu)性影響的機理與定量研究方法[J]. 鄭鄖,馬巍,邴慧. 冰川凍土. 2015(01)
[10]關(guān)于黃土濕陷性評價和剩余濕陷量的新認識[J]. 姚志華,黃雪峰,陳正漢,方祥位,苗強強,張江水. 巖土力學(xué). 2014(04)
碩士論文
[1]鹽分變化對黃土強度特性影響的試驗研究[D]. 盧雪清.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[2]黃土的結(jié)構(gòu)性及其動力特性研究[D]. 田堪良.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2003
本文編號:3656415
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