【摘要】：目前,對于黏性土到砂性土的一般性土體的流變—固體狀態(tài)力學特性的研究及其相互關系的研究比較少。本文以高嶺土和細砂作為基礎材料,并按不同比例配制出黏土到砂土共5種土樣,通過試驗研究,探究其流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下的力學特性及其影響因素,基于試驗結果明確其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下力學性能相互關系,并結合顆粒物質約束概念,分析其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)之間轉換的機理,并探究土體流變—固體狀態(tài)力學特性及其影響因素與邊坡穩(wěn)定性的關系,并基于此提出一些關于提高邊坡穩(wěn)定性的合理化建議。本文通過蠕變試驗和無側限抗壓強度試驗,對五種不同土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)的力學特性及關系進行了研究。并研究了黏粒含量、含水率、加載速率、密實度等影響因素與土體流變—固體力學性能的關系。試驗表明:土體在流變狀態(tài)下的非衰減臨界應力和固體狀態(tài)下的抗壓強度,均隨土體黏粒含量的增加具有先增大后減小的趨勢,當黏粒含量占土體總質量的60%時達到最大。土體在流變狀態(tài)下的蠕變變形隨含水率的增加而增加,非衰減蠕變臨界應力隨含水率的增加而降低;土體在固體狀態(tài)下的抗壓強度隨含水率的增加具有先增大后減小的趨勢,各種土體的抗壓強度最大值出現(xiàn)在含水率為塑限含水率的60%左右。論文基于顆粒物質約束的概念,分析了顆粒物質在離散狀態(tài)、流變狀態(tài)、固體狀態(tài)之間的轉換關系的機理。顆粒物質的約束狀態(tài)的轉變決定其力學狀態(tài)的轉變,ODI約束是顆粒物質的一般約束形式,在一定條件下可以轉化為固結約束和接觸約束,ODI約束的四種約束能力和對應的自由度的變化和組合,形成了顆粒物質由流變狀態(tài)向離散狀態(tài)和固體狀態(tài)的轉變�；谕馏w流變—固體性能之間的關系研究,本文分析了黏粒含量和含水率對邊坡穩(wěn)定性的影響。研究表明,黏粒含量為土體總質量的60%時,土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下抵抗破壞的能力最強,在邊坡填土選擇上可以考慮黏粒含量60%的土體;砂性土排水性能好,但強度較低,在坡度較小的邊坡,砂性土更適合做填筑材料;黏粒含量較高的邊坡,排水性能較差,應重點考慮含水率對邊坡穩(wěn)定性的影響。土體含水率越高,在流變—固體狀態(tài)下的抵抗破壞的能力均有明顯下降,且土體的蠕變變形值隨含水率增加而增加,蠕變是邊坡破壞的重要原因,且伴隨邊坡失穩(wěn)的全過程,因此,應盡量降低含水率變化對邊坡的危害,對于黏粒含量高的邊坡更要注意含水率的變化。
【圖文】：

不同應力條件下土體蠕變曲線

土體理想蠕變變形曲線
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU442

【參考文獻】

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本文編號：2693305