近年來隨著中國—東盟博覽會永久落戶南寧、中國—東盟自由貿(mào)易區(qū)的建成、廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃上升為國家戰(zhàn)略,南寧盆地高、大、重、深的建構(gòu)筑物以數(shù)百億規(guī)模高速發(fā)展,越來越多的涉及到淺部泥質(zhì)巖的邊坡、天然地基、樁基、地基處理等工程問題。泥質(zhì)巖的特性對工程建設(shè)的制約越發(fā)顯現(xiàn)。國內(nèi)外學者在泥質(zhì)巖的力學性質(zhì)、水巖作用、微觀結(jié)構(gòu)、承載特性等方面開展了一定研究,取得了一些成果。但對南寧盆地最為典型的軟硬互層泥質(zhì)巖地層的研究很少涉及,尤其是軟硬互層泥質(zhì)巖的力學特性、承載特性及破壞模式等方面很少研究。弄清軟硬互層泥質(zhì)巖的力學、承載特性及破壞模式不僅可以豐富、完善南寧盆地泥質(zhì)巖特性研究成果,還能為這類軟巖地區(qū)的工程設(shè)計、施工提供有價值的參考與指導。因此開展南寧盆地軟硬互層泥質(zhì)巖性質(zhì)研究對工程安全、設(shè)計及施工的影響有著重要的現(xiàn)實意義和實踐價值。論文在已有的研究基礎(chǔ)上,從室內(nèi)模型試驗、有限元數(shù)值模擬試驗、現(xiàn)場靜載荷試驗等方面對南寧盆地軟硬互層泥質(zhì)巖的力學特性、破壞模式及承載特性展開了系統(tǒng)研究。主要的研究工作與結(jié)論如下:(1)室內(nèi)設(shè)計并制作了硬-軟-硬互層、軟-硬-軟互層及軟-硬互層泥質(zhì)巖試樣,完成了 462個...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 選題的背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研宄現(xiàn)狀
        1.2.1 軟巖物理力學性質(zhì)的研究現(xiàn)狀
            1.2.1.1 軟巖的強度特性
            1.2.1.2 變形特性
        1.2.2 軟巖的水理特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 層狀巖體研究現(xiàn)狀
            1.2.3.1 層狀巖體力學性質(zhì)研究
            1.2.3.2 層狀巖體變形特性研究
            1.2.3.3 層狀巖體理論模型研究
        1.2.4 泥質(zhì)巖承載特性的研究
        1.2.5 層狀地基極限承載力計算方法
    1.3 研究思路與主要內(nèi)容
    1.4 主要創(chuàng)新點
第二章 南寧盆地泥質(zhì)巖的基本特征及影響因素
    2.1 泥質(zhì)巖地質(zhì)概況
    2.2 影響泥質(zhì)巖性質(zhì)的因素分析
        2.2.1 卸荷作用對泥巖性質(zhì)的影響
            2.2.1.1 取樣卸荷的應(yīng)力狀態(tài)分析
            2.2.1.2 應(yīng)力路徑與強度分析
            2.2.1.3 試驗方案及試驗條件
            2.2.1.4 卸荷泥巖的強度變化分析
        2.2.2 水巖作用對膨脹性泥巖強度和變形特性的影響
            2.2.2.1 試驗方案及試驗條件
            2.2.2.2 卸荷作用與水巖作用下泥巖的變形特性研究
        2.2.3 泥質(zhì)巖抗剪強度與含水量的關(guān)系
        2.2.4 泥質(zhì)巖的微觀結(jié)構(gòu)
        2.2.5 泥質(zhì)巖的互層性
    2.3 泥質(zhì)巖地層組合
        2.3.1 互層的定義
        2.3.2 互層泥質(zhì)巖地層組合分類
        2.3.3 互層泥質(zhì)巖基本性質(zhì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 互層泥質(zhì)巖試樣物理模擬試驗及破壞模式研究
    3.1 概述
    3.2 試驗材料
    3.3 試樣方案
        3.3.1 試驗設(shè)計
        3.3.2 試驗內(nèi)容
        3.3.3 試驗設(shè)備
        3.3.4 試樣制作
        3.3.5 基于強度損失率的試驗結(jié)果評價
    3.4 硬-軟-硬互層泥質(zhì)巖試樣物理模擬試驗研究
        3.4.1 單軸抗壓試驗研究
        3.4.2 三軸剪切試驗研究
            3.4.2.1 不固結(jié)不排水三軸剪切試驗研究
            3.4.3.2 固結(jié)不排水三軸剪切試驗研究
    3.5 軟-硬-軟互層泥質(zhì)巖試樣物理模擬試驗研究
        3.5.1 單軸抗壓試驗研究
        3.5.2 三軸剪切試驗研究
            3.5.2.1 不固結(jié)不排水三軸剪切試驗研究
            3.5.2.2 固結(jié)不排水三軸剪切試驗研究
    3.6 軟-硬互層泥質(zhì)巖試樣物理模擬試驗研究
        3.6.1 單軸抗壓試驗研究
        3.6.2 三軸剪切試驗研究
            3.6.2.1 不固結(jié)不排水三軸剪切試驗研究
            3.6.2.2 固結(jié)不排水三軸剪切試驗研究
    3.7 互層泥質(zhì)巖破壞模式分析
        3.7.1 均質(zhì)巖石破壞模式
        3.7.2 互層泥質(zhì)巖試樣破壞特征
            3.7.2.1 互層泥質(zhì)巖單軸抗壓試樣破壞特征
            3.7.2.2 互層泥質(zhì)巖三軸剪切試樣破壞特征
        3.7.3 互層泥質(zhì)巖破壞模式研究
    3.8 本章小結(jié)
第四章 互層泥質(zhì)巖試樣數(shù)值模擬試驗研究
    4.1 概述
    4.2 數(shù)值模型的建立
        4.2.1 方案設(shè)計
        4.2.2 土層材料參數(shù)
        4.2.3 分析方法及步驟
    4.3 互層泥質(zhì)巖單軸荷載作用數(shù)值分析
        4.3.1 軟-硬單層互層泥質(zhì)巖單軸荷載作用數(shù)值模擬分析
            4.3.1.1 軟-硬互層泥質(zhì)巖
            4.3.1.2 硬-軟互層泥質(zhì)巖
        4.3.2 軟-硬多層互層泥質(zhì)巖單軸荷載作用數(shù)值模擬分析
            4.3.2.1 互層數(shù)變化泥質(zhì)巖單軸荷載作用數(shù)值模擬
            4.3.2.2 互層厚度變化泥質(zhì)巖單軸荷載作用數(shù)值模擬分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 互層泥質(zhì)巖地基承載特性數(shù)值模擬試驗研究
    5.1 試驗目的
    5.2 模型建立與材料參數(shù)
        5.2.1 互層泥質(zhì)巖地基模型
        5.2.2 材料參數(shù)
    5.3 互層泥質(zhì)巖地基承載力模擬研究
        5.3.1 硬-軟互層泥質(zhì)巖地基承載力
            5.3.1.1 模型建立及參數(shù)
            5.3.1.2 基于極限承載力比單因素變化下互層泥質(zhì)巖地基承載特性
            5.3.1.3 基于硬層厚度單因素變化下互層泥質(zhì)巖地基承載特性
            5.3.1.4 基于極限承載力比和硬層厚度雙因素變化下互層泥質(zhì)巖地基承載力公式
        5.3.2 硬-軟-硬層互層泥質(zhì)巖地基承載力
            5.3.2.1 模型建立及參數(shù)
            5.3.2.2 基于軟層厚度單因素變化下互層泥質(zhì)巖地基承載力
            5.3.2.3 基于極限承載力比單因素變化下互層泥質(zhì)地基承載力
            5.3.2.4 基于極限承載力比和軟層厚度雙因素變化下互層泥質(zhì)巖地基承載力
        5.3.3 軟-硬互層泥質(zhì)巖地基承載力研究
            5.3.3.1 模型建立及與參數(shù)
            5.3.3.2 軟-硬互層泥質(zhì)巖地基承載力研究
            5.3.3.3 軟-硬互層泥質(zhì)巖地基受力機理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 工程年代內(nèi)泥質(zhì)巖硬層軟化承載特性模擬試驗研究
    6.1 概述
        6.1.1 試驗目的
        6.1.2 試驗內(nèi)容
        6.1.3 試驗模型與試驗設(shè)計
        6.1.4 試驗裝備與儀器
        6.1.5 試驗方案
    6.2 均質(zhì)硬層泥質(zhì)巖地基承載特性模擬試驗研究
        6.2.1 試驗目的
        6.2.2 試驗步驟
        6.2.3 試驗結(jié)果
    6.3 硬層軟化泥質(zhì)巖地基承載特性模擬試驗研究
        6.3.1 試驗目的
        6.3.2 試驗過程
        6.3.3 試驗結(jié)果
    6.4 本章小結(jié)
第七章 軟硬互層泥質(zhì)巖地基現(xiàn)場試驗研究
    7.1 試驗設(shè)計
        7.1.1 試驗目的
        7.1.2 試驗內(nèi)容
        7.1.3 試驗裝備與儀器
        7.1.4 試驗方案
        7.1.5 試驗步驟
    7.2 硬-軟-硬互層泥質(zhì)巖地基現(xiàn)場靜載荷試驗
        7.2.1 工程概況與地層概況
        7.2.2 巖土層物理力學參數(shù)
        7.2.3 硬-軟-硬互層泥質(zhì)巖地基現(xiàn)場載荷試驗
        7.2.4 現(xiàn)場試驗結(jié)果
        7.2.5 數(shù)值模擬結(jié)果
    7.3 硬-軟互層泥質(zhì)巖地基現(xiàn)場靜載荷試驗
        7.3.1 工程概況與地層概況
        7.3.2 巖土層物理力學參數(shù)
        7.3.3 硬-軟互層泥質(zhì)巖地基現(xiàn)場靜載荷試驗
        7.3.4 現(xiàn)場試驗結(jié)果
        7.3.5 數(shù)值模擬結(jié)果
    7.4 工程年代內(nèi)泥質(zhì)巖硬層軟化現(xiàn)場靜載荷試驗
        7.4.1 試驗目的
        7.4.2 試驗方案
        7.4.3 場地地質(zhì)概況
        7.4.4 巖土層物理力學參數(shù)
        7.4.5 未浸水狀態(tài)下硬層泥質(zhì)巖地基現(xiàn)場靜載荷試驗
        7.4.6 硬層軟化現(xiàn)場靜載荷試驗
    7.5 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3795017