結合水對原狀黃土力學特性影響的多尺度研究
發(fā)布時間:2021-09-02 20:28
原狀黃土具有小密度,低濕度,結構松散,孔隙發(fā)育和顯著的濕陷性等特征。黃土的工程性質(zhì)與其內(nèi)部結構和含水量密切相關,結合水是影響黃土強度特征的重要因素,結合水含量增加會破壞原狀黃土的內(nèi)部結構,從而降低原狀黃土自身強度。本文以陜西富平縣石川河地區(qū)的原狀黃土為研究對象,采用三軸壓縮、電鏡掃描等室內(nèi)試驗方法,結合離散元的數(shù)值模擬方法,從土體的宏觀、微觀和細觀角度入手,系統(tǒng)研究了結合水對黃土力學性能及變形特性的影響。(1)通過室內(nèi)三軸壓縮試驗,分析了不同結合水含量的原狀土試樣以及在飽和含水率條件下的重塑土試樣在固定圍壓下的變形及力學特性;分析了強結合水含量(w=10%)和弱結合水(w=25%)含量的試樣在變圍壓下的變形及力學特性,研究了不同結合水和不同圍壓對原狀黃土力學特性的影響。結果表明:弱結合水是影響土樣變形的主要因素;隨著結合水含量的提高,原狀黃土的結構性越弱;提出以強、弱結合水的分界含水率作為區(qū)分原狀黃土弱應變硬化和強應變硬化的分界含水率;結構性參數(shù)對原狀黃土的壓縮特性顯示出良好的靈敏性。(2)進行電鏡掃描試驗,對原狀黃土的微觀結構進行了定性分析,分別對比了不同結合水和不同圍壓條件下的試樣...
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國黃土涉及區(qū)域黃土的工程力學性質(zhì)較為突出,在干燥及濕潤狀態(tài)對應強度差別較大,易引發(fā)沖刷、
9(c)深度 16.0m (d)深度 18.0m圖 2.2 不同深度處原狀黃土顆粒級配曲線對圖 2.2 計算可知,各深度處原狀黃土的不均勻系數(shù) 5uC ,1 3c C ,說明該地區(qū)黃土屬于級配良好的土質(zhì)。粉粒(0.005~0.075mm)均占各自深度處顆粒總量的 68%以上,該地區(qū)的黃土屬于粉質(zhì)粘土。加入分散劑后,粉粒含量增多,說明富平黃土中存在一定數(shù)量的“假粉!薄2)黃土的礦物成分分析由圖 2.3 可知,通過 X 射線測試可知,各深度處的黃土礦物成分均較為相似,碎屑礦物中石英含量所占比重最大,其中深度為 9.0m 的含量最高,占碎屑礦物含量的 71.1%。粘土礦物中伊利石含量較高,同樣的地,9.0m 深度處的粘土礦物含量最高,占該深度礦
圖 2.4 取樣樣品的樣品需在真空條件下工作,樣品中含有的水分會影響干燥處理,本次試驗采用 LGJ-30F 真空冷凍干燥儀(燥。在真空冷凍干燥儀內(nèi)通過快速干燥抽取水蒸氣的方態(tài)不受擾動。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]UH模型在路堤軟基變形分析中的應用[J]. 馮興,姚仰平,李汝寧,霍海峰. 巖土工程學報. 2017(S2)
[2]軟土動剪切模量與微觀孔隙結構試驗研究[J]. 莫海鴻,單毅,馬灝,陳俊生. 巖石力學與工程學報. 2016(07)
[3]軟土中結合水與固結、蠕變行為[J]. 肖樹芳,房后國,王清. 工程地質(zhì)學報. 2014(04)
[4]黃土表面吸附結合水的類型和界限劃分[J]. 王鐵行,李彥龍,蘇立君. 巖土工程學報. 2014(05)
[5]黏土結合水的熱分析定量研究方法[J]. 謝剛,鄧明毅,張龍. 鉆井液與完井液. 2013(06)
[6]隴西黃土三軸剪切過程微觀變化研究[J]. 李識博,王常明,馬建全,王鋼城. 巖土力學. 2013(11)
[7]黏性材料細觀與宏觀力學參數(shù)相關性研究[J]. 周博,汪華斌,趙文鋒,李紀偉,鄭必燦. 巖土力學. 2012(10)
[8]基于計算機X射線斷層術與掃描電鏡圖像的黃土微結構定量分析[J]. 王慧妮,倪萬魁. 巖土力學. 2012(01)
[9]粗粒土三軸試驗的細觀模擬[J]. 耿麗,黃志強,苗雨. 土木工程與管理學報. 2011(04)
[10]基于圖像處理的Q3黃土的微觀結構變化研究[J]. 谷天峰,王家鼎,郭樂,仵大磊,李開超. 巖石力學與工程學報. 2011(S1)
博士論文
[1]軟粘土的結合水對其次固結和長期強度的影響及機理研究[D]. 吳謙.吉林大學 2015
[2]結構性軟土蠕變特性及擾動狀態(tài)模型[D]. 張先偉.吉林大學 2010
[3]深圳灣結構性淤泥土固結機理及模型研究[D]. 房后國.吉林大學 2005
[4]粘土表面結合水定量分析及水合機制研究[D]. 王平全.西南石油學院 2001
[5]黃土結構性模型及黃土渠道的浸水變形試驗與數(shù)值分析[D]. 胡再強.西安理工大學 2000
碩士論文
[1]基于顆粒流的灰?guī)r細觀力學參數(shù)標定方法及其敏感性分析[D]. 何樹江.山東大學 2018
[2]非飽和黃土結合水的吸力研究[D]. 張中華.長安大學 2018
[3]黃土中結合水對其物理力學特性影響的研究[D]. 宋玉品.長安大學 2018
[4]粘土中水的形態(tài)對其工程性質(zhì)的影響研究[D]. 胡湘鋒.華南理工大學 2017
[5]延安馬蘭黃土微結構試驗研究[D]. 李林翠.長安大學 2017
[6]黏性土的細觀三軸模擬與微觀結構研究[D]. 寧孝梁.浙江大學 2017
[7]不同壓實度黏性土微細觀孔隙結構研究及分形表征[D]. 鄭飛.湖北工業(yè)大學 2014
本文編號:3379680
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
我國黃土涉及區(qū)域黃土的工程力學性質(zhì)較為突出,在干燥及濕潤狀態(tài)對應強度差別較大,易引發(fā)沖刷、
9(c)深度 16.0m (d)深度 18.0m圖 2.2 不同深度處原狀黃土顆粒級配曲線對圖 2.2 計算可知,各深度處原狀黃土的不均勻系數(shù) 5uC ,1 3c C ,說明該地區(qū)黃土屬于級配良好的土質(zhì)。粉粒(0.005~0.075mm)均占各自深度處顆粒總量的 68%以上,該地區(qū)的黃土屬于粉質(zhì)粘土。加入分散劑后,粉粒含量增多,說明富平黃土中存在一定數(shù)量的“假粉!薄2)黃土的礦物成分分析由圖 2.3 可知,通過 X 射線測試可知,各深度處的黃土礦物成分均較為相似,碎屑礦物中石英含量所占比重最大,其中深度為 9.0m 的含量最高,占碎屑礦物含量的 71.1%。粘土礦物中伊利石含量較高,同樣的地,9.0m 深度處的粘土礦物含量最高,占該深度礦
圖 2.4 取樣樣品的樣品需在真空條件下工作,樣品中含有的水分會影響干燥處理,本次試驗采用 LGJ-30F 真空冷凍干燥儀(燥。在真空冷凍干燥儀內(nèi)通過快速干燥抽取水蒸氣的方態(tài)不受擾動。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]UH模型在路堤軟基變形分析中的應用[J]. 馮興,姚仰平,李汝寧,霍海峰. 巖土工程學報. 2017(S2)
[2]軟土動剪切模量與微觀孔隙結構試驗研究[J]. 莫海鴻,單毅,馬灝,陳俊生. 巖石力學與工程學報. 2016(07)
[3]軟土中結合水與固結、蠕變行為[J]. 肖樹芳,房后國,王清. 工程地質(zhì)學報. 2014(04)
[4]黃土表面吸附結合水的類型和界限劃分[J]. 王鐵行,李彥龍,蘇立君. 巖土工程學報. 2014(05)
[5]黏土結合水的熱分析定量研究方法[J]. 謝剛,鄧明毅,張龍. 鉆井液與完井液. 2013(06)
[6]隴西黃土三軸剪切過程微觀變化研究[J]. 李識博,王常明,馬建全,王鋼城. 巖土力學. 2013(11)
[7]黏性材料細觀與宏觀力學參數(shù)相關性研究[J]. 周博,汪華斌,趙文鋒,李紀偉,鄭必燦. 巖土力學. 2012(10)
[8]基于計算機X射線斷層術與掃描電鏡圖像的黃土微結構定量分析[J]. 王慧妮,倪萬魁. 巖土力學. 2012(01)
[9]粗粒土三軸試驗的細觀模擬[J]. 耿麗,黃志強,苗雨. 土木工程與管理學報. 2011(04)
[10]基于圖像處理的Q3黃土的微觀結構變化研究[J]. 谷天峰,王家鼎,郭樂,仵大磊,李開超. 巖石力學與工程學報. 2011(S1)
博士論文
[1]軟粘土的結合水對其次固結和長期強度的影響及機理研究[D]. 吳謙.吉林大學 2015
[2]結構性軟土蠕變特性及擾動狀態(tài)模型[D]. 張先偉.吉林大學 2010
[3]深圳灣結構性淤泥土固結機理及模型研究[D]. 房后國.吉林大學 2005
[4]粘土表面結合水定量分析及水合機制研究[D]. 王平全.西南石油學院 2001
[5]黃土結構性模型及黃土渠道的浸水變形試驗與數(shù)值分析[D]. 胡再強.西安理工大學 2000
碩士論文
[1]基于顆粒流的灰?guī)r細觀力學參數(shù)標定方法及其敏感性分析[D]. 何樹江.山東大學 2018
[2]非飽和黃土結合水的吸力研究[D]. 張中華.長安大學 2018
[3]黃土中結合水對其物理力學特性影響的研究[D]. 宋玉品.長安大學 2018
[4]粘土中水的形態(tài)對其工程性質(zhì)的影響研究[D]. 胡湘鋒.華南理工大學 2017
[5]延安馬蘭黃土微結構試驗研究[D]. 李林翠.長安大學 2017
[6]黏性土的細觀三軸模擬與微觀結構研究[D]. 寧孝梁.浙江大學 2017
[7]不同壓實度黏性土微細觀孔隙結構研究及分形表征[D]. 鄭飛.湖北工業(yè)大學 2014
本文編號:3379680
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