胀土通道应力变形研究

胀土通道应力变形研究

一、胀缩性土渠道的应力和变形研究(论文文献综述)

陈永,黄英豪,朱洵,吴敏,王硕,朱锐[1](2021)在《冻融循环对膨胀土变形和力学特性的影响研究》文中认为为探究季冻区恶劣气候对不同含水率下渠基膨胀土的胀缩变形和物理力学性质的影响,以北疆阿勒泰地区膨胀土为研究对象,室内模拟了北疆地区实际气候条件的冻融循环试验。基于此,对含水率为12%、16%和20%的膨胀土进行体积变形试验、无侧限抗压强度试验和SEM电镜扫描试验,着重分析了冻融循环作用对膨胀土体积变形和力学特性的影响规律。结果表明:冻融循环过程中,随含水率的增加,试样的体积变形由冻缩融胀向冻胀融缩转变。应力-应变曲线特性与冻融循环次数和含水率都有较大的关系。试样的无侧限抗压强度随着含水率和冻融循环次数的增加而降低,其中以第1次冻融循环最为明显,3次后趋于稳定。函数拟合发现,试样的无侧限抗压强度与冻融循环次数呈明显的自然指数关系。含水率越大,冻融循环作用对土体微观结构的影响越大;土体的孔隙度随冻融循环次数的增加逐渐增大,第1次冻融循环作用最为明显,宏观上表现为冻融循环作用对土体力学性质的劣化影响。

邱维钊[2](2021)在《仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土试验研究》文中认为膨胀土是一种吸水膨胀软化、失水收缩干裂,主要成分由蒙脱石和伊利石构成的特殊土,常给工程建设造成损失。工程中采用石灰、水泥等土壤固化材料对膨胀土进行改良,具有良好的效果,但这些传统的土壤固化材料存在着污染环境、拌合不均匀等问题。因此,寻找一种环境友好型的新型土壤改良材料十分必要。本研究从自然界钟乳石和黄土中钙质结核的形成机理出发,提出了一种环境友好型的改良膨胀土的方法,即仿岩溶碳酸氢钙加固土体技术(Calcium Bicarbonate from Pseudo-Karstification,简称CFPK),并对仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土的胀缩性能、物理力学性能、表面吸附、碳酸钙含量以及微观结构等的影响进行了研究。结论如下:(1)仿岩溶碳酸氢钙溶液可显着地降低膨胀土的胀缩性。当掺量比为6:1时,土样的自由膨胀率从90%降低到60%以下,无荷膨胀率从15%降低到8%,线收缩率从8%降低到6.5%。从经济以及改良效果的角度考虑,推荐仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土的最优掺量比为6:1。(2)仿岩溶碳酸氢钙改良土样的物理化学和力学性能有所改善。改良后,土样碱度升高,碳酸钙含量增大;土体吸附的可交换性Na+、K+、Mg2+含量无明显变化,交换性Ca2+含量和交换性阳离子总量降低;细粒含量降低,粗粒含量增多;土体抗剪强度有了一定程度提高,但黏聚力和内摩擦角变化不大。(3)扫描电镜和能谱分析结果表明,经仿岩溶碳酸氢钙处理后,膨胀土的颗粒胶结明显增强;颗粒表面的弯曲和褶皱消失,内部孔隙减少,断面变得平滑,结构更加致密;土体中碳酸钙含量明显增加。(4)仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土的机理在于溶液中含有H+、Ca2+、HCO3-、CO32-等离子,同时溶解有饱和的二氧化碳气体。通过离子交换作用,H+置换了土体吸附的交换性Ca2+,减小了双电层厚度;通过岩溶作用,新形成了具有胶结作用的碳酸钙结晶,增强了土颗粒间联结强度和团粒化作用。离子交换作用和岩溶作用导致了土体胀缩性的降低。

汪时机,杨振北,李贤,骆赵刚,许冲,李达[3](2021)在《干湿交替下膨胀土裂隙演化与强度衰减规律试验研究》文中进行了进一步梳理为揭示干湿循环效应下膨胀土胀缩裂隙的演化特征及土体结构强度的劣化规律,对合肥弱膨胀土试样开展不同循环幅度下的干湿循环试验,利用图像处理技术从试样表面裂隙图像中提取出裂隙参数,并进行低应力下的抗剪强度试验。试验结果表明:1)裂隙开展分为裂隙酝酿期、裂隙快速传播期和裂隙平稳发展期3个阶段,裂隙指标的增长主要集中在裂隙快速传播期,且循环幅度的增大会使土体的开裂程度加剧;2)在干湿循环作用下,膨胀土的内摩擦角变化幅度小于2.2°,其受干湿循环次数的影响很小,土体的强度衰减主要源于粘聚力的大幅降低。膨胀土的粘聚力呈现出先快后缓的衰减趋势,其中前4次干湿循环期间粘聚力的衰减率达到50.97%~66.92%,且衰减率也与干湿循环幅度的大小密切相关;3)通过灰色关联度分析发现,粘聚力的衰减与裂隙面积率、裂隙总长度、裂隙平均宽度的变化趋势具有明显的关联性,其中裂隙面积率的关联度最大,其与粘聚力衰减率间的关联度为0.785~0.832,相应的权重达到0.461~0.472,且裂隙面积率与粘聚力衰减率间具有较好的线性关系,而裂隙平均宽度的关联度最小,其与粘聚力衰减率间的关联度为0.392~0.414,对应的权重仅为0.228~0.240。研究成果可为进一步揭示剧烈温湿变化诱发的膨胀土边坡灾变机理提供重要依据。

韦晨[4](2020)在《NaCl溶液对改性陕南膨胀土强度变形特性研究》文中进行了进一步梳理膨胀土在我国陕南等其他地区均较常见、分布较为广泛,因其独有吸水膨胀、失水收缩和浸水承载力衰减等不良特性,使膨胀土地区工程建设、防灾减灾以及加固修缮工作困难重重,甚至造成严重的经济损失,解决此类问题刻不容缓。因此,需要对不同地区膨胀土进行改良、改性使其能够减轻对工程实际过程的不良影响,满足其建设施工要求。目前,关于陕南膨胀土地区施工建设以及滑坡治理方面的工程项目不断增加,针对该地区膨胀土改性整治方面的研究相对甚少,以至于研究Na Cl溶液改性陕南膨胀土对其膨胀特性、强度变形特性以及微观结构特征的影响具有重要现实意义,为今后进一步研究改良该地区膨胀土不良特性以及在工程实际当中的应用提供理论和试验依据。本文以陕南汉中勉县地区膨胀土为研究对象,针对Na Cl溶液改性条件下膨胀土基本物理性质、抗剪强度指标、变形以及微观结构变化特征进行分析探究。以下为主要研究内容:(1)通过常规室内试验对膨胀土试样进行XRD矿物组成成分分析,测得土样天然密度、重度、天然含水率、界限含水率和自由膨胀率等一系列基本物理性质指标参数。并且使用浓度为0.1mol/L、0.5mol/L和1mol/L的Na Cl溶液与膨胀土相互作用,观察其膨胀性参数的变化,初步判断Na Cl溶液对膨胀性具有抑制效果、切实可行。结果表明:改性膨胀土的界限含水率和塑性指数都有明显的下降趋势,并且随着Na Cl溶液浓度的增加下降程度越大。同时膨胀土自由膨胀率也有所下降,Na Cl溶液的作用下膨胀土的膨胀类型从中膨胀土降为弱膨胀土。(2)针对不同浓度Na Cl溶液改性的膨胀土,在不同固结围压以及制样含水率条件下进行常规三轴压缩剪切试验,研究Na Cl溶液浓度、固结围压和制样含水率对膨胀土抗剪强度和强度指标的影响规律。根据试验结果可知,膨胀土土样的抗剪强度和界限含水率关于固结围压成正相关,与制样含水率和Na Cl溶液浓度成负相关,其中对内摩擦角影响程度较弱。(3)研究三轴压缩剪切试验中固结围压、制样含水率以及Na Cl溶液浓度对膨胀土应力—应变关系曲线的影响,可知在低围压条件下应力—应变关系曲线多为理想弹塑型;而在高围压条件下,则多呈现为应变硬化型。其次,在低浓度低制样含水率的条件下,试样的应力—应变关系曲线多为应变硬化型或理想弹塑型;而随着改性溶液浓度和制样含水率的增加,其应力—应变关系曲线逐渐出现应变软化的趋势。(4)分析陕南膨胀土强度和变形的变化规律探究其影响机理,增加围压提高试样σ2、σ3方向约束力,使得土体内部颗粒排列更加密实紧凑,土骨架更加坚硬,提高土体试样的有效应力以及一定程度上控制试样在试验过程中含水率的变化,从而出现应变硬化型应力—应变曲线且提高土体抗剪切破坏的能力。制样含水率的增加使得土颗粒间弱结合水和自由水含量增多,颗粒间水膜厚度增加,导致内摩擦角出现减小趋势,同时削弱颗粒间的联结作用,使膨胀土粘聚力减小。而随着Na Cl溶液浓度的增大,膨胀土颗粒双电层厚度和净斥力减小,阻碍颗粒间产生位移的能力降低。土中矿物成分发生反应,胶结物质含量减少,膨胀土颗粒间的相互嵌入与机械咬合作用减弱,因此膨胀土的粘聚力和内摩擦角均呈现不同程度的减小。(5)利用XRD电镜扫描仪器研究分析制样含水率和改性溶液浓度对膨胀土微观结构的影响规律。随着制样含水率增高,膨胀土微观结构中颗粒间孔隙区域较少,主要以片状、扁平状颗粒通过面—面接触的形式组成其微观结构;而伴随Na Cl溶液浓度增高的条件下,颗粒间孔隙数量略有增加,微观结构组成转变为以粒状、块状为主,面—边和边—边的接触形式;从而通过陕南膨胀土微观结构的变化规律阐释宏观现象发生的内在原因。

张振阳[5](2020)在《膨胀土地基桩-土相互作用模型试验研究》文中认为膨胀土作为一种强亲水性的黏土,极易受到水文气象条件的影响而发生胀缩变形,极大地威胁着膨胀土地区建筑设施的安全。而桩基础在膨胀土地基中的应用可以有效的减少膨胀土胀缩变形带来的影响。由于膨胀土自身性质较为特殊,矿物含量较为复杂,难以定量分析黏粒含量对膨胀土膨胀性的影响,通过人工制备与膨胀土性质相仿的膨胀土相似材料混合物可以实现上述目的。此外,桩-膨胀土体系相互作用的受力、变形机理与其它桩-土体系有着明显的不同。因此,开展膨胀土相似材料混合物膨胀性的研究及膨胀土地基中的桩-土相互作用研究具有一定的应用价值与工程指导意义。本文在广泛查阅国内外有关文献的基础上,以室内基本物理力学试验、模型试验及ABAQUS有限元数值模拟为方法,进行了以下相关问题的研究:(1)通过室内基本物理力学试验,研究了不同质量配比下砂-膨润土-石膏模型试验相似材料混合物的一维侧限竖向膨胀应变。参考控制变量法,分析了石膏含量、膨润土含量、含水率及初始干密度对混合物膨胀应变的影响。并由正交试验、极差结果分析、方差结果验证确定了各因素对混合物膨胀应变率影响的主次关系,便于在膨胀土相似材料的研究中确定各因素各水平膨胀效果最佳的组合。为配制、研究不同膨胀性的膨胀土相似材料混合物提供了一定的参考。(2)基于膨胀土相似材料混合物的研究,选择了合适配比的膨胀土混合物,进行了膨胀土地基中桩-土相互作用模型试验研究。设计了加载桩与不加载桩,研究了加载过程中桩体的承载特性。并在加载完成后进行了浸水试验,分析了浸水后桩、土位移变化及桩体的受力特点。(3)以模型试验为基础,利用ABAQUS有限元数值模拟软件,建立了合适的桩土体系模型,对模型试验中桩基加载部分进行了数值模拟。分析了荷载作用下桩体Q-s曲线,桩身轴力分布,桩侧摩阻力变化特点等问题。并将数值模拟结果与模型试验实测值进行了对比,验证了两者在上述问题上基本规律的一致性,对存在的差异给出了一定的原因分析。基于数值模拟与试验实测结果的一致性,对模型试验中未进行的桩基极限承载力测试进行了数值模拟推测,根据得出Q-s曲线依据桩基检测规范给出了试验模型桩的极限承载力值。并通过改变桩长、桩径在荷载作用下得到的不同的Q-s曲线,对比分析得出桩长、桩径对桩基承载能力有一定的提升,但应考虑经济性与合理性。

陆衡[6](2019)在《南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性评价与预测》文中认为近几年南宁市陆续开展内河整治,建设了老口枢纽电站、邕宁梯级水利枢纽等工程,这些工程项目建成后邕江回水位将达到67.0m,蓄水水位上涨将会影响岸坡稳定。南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥-英华大桥段岸坡存在崩塌滑坡、膨胀土、软土层等不良地质情况,7年间发生过4次滑坡。滑坡表层的填土厚度较厚,未经压实,结构松散,抗剪强度低,成分中的黏土、泥岩等具有中等胀缩性,吸水膨胀、失水收缩,反复胀缩易产生裂隙,长期受到河流冲刷影响,为崩塌、滑坡地质灾害重点区域,如不采取防治措施将会严重影响“邕宁枢纽防洪处理专项”工程、英华大桥护岸工程、南宁市柳沙半岛滨江环路二期工程边坡治理工程、邕江综合整治和开发利用工程等项目的顺利建设,危及半岛半山、半岛东岸小区人民群众的生命和财产的安全。因此,应立即开展滑坡稳定性评价、防治与预测,为处理不良地质提供理论基础和技术支持,将滑坡破坏的风险降到最低,保障人民群众的生命和财产的安全,论文的研究具有较高的理论和实践意义。本论文通过广泛搜集和查阅邕江北岸相关文献资料,首先,从滑坡的工程地质环境和基本特征作为切入点开展稳定性评价;其次,采用简化Bishop法计算滑坡抗滑稳定安全系数;再次,采用邓聚龙灰色关联度分析法对该滑坡稳定的影响因素进行分析;另外,根据滑坡不稳定的评价结论和影响滑坡稳定的因素提出滑带土改良、排水工程、生态防护、力学平衡四个滑坡防治措施;最后,采用灰色系统理论对滑坡防治工程完工后的抗滑桩竖向位移进行预测,以时间-累积位移值构建灰色Verhulst模型,并将预测值与实测值进行比较,证实了Verhulst模型能够准确预测抗滑桩初期位移值的变化规律;依据相关变形监测规范结合抗滑桩实测位移资料得出了滑坡防治效果良好,处于稳定状态的结论。通过滑坡稳定性评价、防治以及预测研究,能够进一步保障“邕宁枢纽防洪处理专项”工程、英华大桥护岸工程、南宁市柳沙半岛滨江环路二期工程边坡治理工程和邕江综合整治和开发利用工程等项目的顺利实施以及附近房屋建筑的使用安全。将人水关系从“水患”变革到“水利”,可以为改善河岸的自然生态环境提供有价值的参考和借鉴,具有较高的理论和实践意义。

肖正[7](2019)在《膨胀土基坑水位变化对坑壁荷载影响研究》文中提出膨胀土在我国分布广泛,位于膨胀土地区的基坑在开挖过程中受地下水位上升、降雨和基坑内积水等因素的影响,容易发生变形破坏。基坑的失稳往往会造成经济损失,甚至造成人员伤亡等无法挽回的后果。膨胀土基坑失稳的因素很多,而降雨和膨胀土基坑侧壁地下水渗流是诱发基坑失稳的关键因素。膨胀土遇水崩解,破坏土的结构,导致强度降低;此外,产生的膨胀力也会对支护结构产生不利影响。尽管人们对基坑问题做了大量研究,但一直没有完全掌握基坑失稳的破坏机理,对于其影响因素还需更深入的研究。本文围绕膨胀土的抗剪强度、膨胀变形特性和渗透特性展开研究,并基于坑底浸水问题对侧壁稳定性进行了分析。膨胀土作为一种典型的非饱和土,其强度可以表示为饱和状态下的有效抗剪强度和由基质吸力引起的吸附强度。含水量的增大不仅破坏土颗粒的联结状态,还会导致吸力的降低,两者都对土的强度有重要影响,所以研究土的强度随含水量的变化规律显得十分关键。研究非饱和土的基质吸力必须结合土—水特征曲线,依据现有理论可以对非饱和渗透系数和抗剪强度分析。本文引入湿胀率的概念,并通过此试验测得的干密度和含水量的关系结合使用土壤张力计实测了膨胀土的土—水特征曲线。并基于理论预测模型和饱和渗透系数,预测了非饱和膨胀土渗透系数与含水量或基质吸力的关系,用于研究基坑侧壁地下水的渗流。近年来利用有限元分析软件计算非饱和土基坑侧壁的渗流和稳定性方面有着广泛的应用。本文利用Geostudo软件分别模拟膨胀土基坑侧壁土体的渗流场和稳定性,得到正常情况下和水位上升坑底浸水后侧壁孔隙水压力的分布以及侧壁稳定性系数等的变化。本文得到的主要结论如下:(1)膨胀土的抗剪强度指标c、φ值随土样含水量的增大而减小。初始含水量越大的土样在增湿到相同含水量时的c值越大,φ值越小。这种现象在含水量较低时的差别更为明显,土样含水量增大到30%后土的c、φ值都急剧降低。(2)膨胀土的湿胀率随土样含水量的增大而增大,土样自由膨胀率越大,亲水性矿物含量越高,湿胀率也越大,其可以在一定程度上反映土体吸水后膨胀力的大小。膨胀土湿胀率的大小还取决于土样的初始含水量和在此基础上含水量的增量,初始含水量越低吸水达到相同含水量时的湿胀率也越大,最终完全稳定后的最大湿胀率也越大。(3)利用张力计能可靠地测量膨胀土的土—水特征曲线,在此基础上基于理论模型预测了膨胀土的非饱和渗透系数,渗透系数随含水量的降低或基质吸力的增大而减小,两者的关系可以用指数函数表示。(4)基于体积含水量函数和非饱和渗透性函数,利用Geostudio软件的SEEP/W模块计算水位上升坑底浸水后的渗流。浸水后侧壁一定范围内土体的孔隙水压力增大,基质吸力减小,含水量增大,导致土的强度降低,侧壁主动土压力增大。在此基础上使用SLOPE/W模块进行稳定性分析,结果表明浸水后侧壁的稳定性系数明显降低,说明含水量增大导致的强度降低会对基坑侧壁的稳定性造成不利影响。

谭睿[8](2019)在《裂隙黏土的干缩开裂机制与力学特性研究》文中进行了进一步梳理干燥环境下,土体失水后体积收缩,极易产生干缩开裂,这种现象在自然界黏性土中十分普遍。干缩开裂导致土体中形成裂隙网络,破坏了土体的完整性和均一性,直接改变了黏性土的强度、变形、渗透等土水力学性质。并且近年来全球极端干旱的气候频发,进一步加剧了岩土、环境、地质、水利、农业等多个领域工程灾害的发生,因此有必要深入了解黏性土的干缩开裂机制。通过试验方法研究干缩裂隙往往干扰因素多、且代表性差,而有限元等数值试验方法又难以重现裂隙的发育过程。离散元因具备模拟大变形和材料破坏的优势,在研究裂隙扩展方面得到了广泛应用。本文将利用PFC2D离散元软件模拟干缩裂隙的演化过程,试图从微观角度分析黏性土考虑裂隙蒸发的干缩开裂机制。另外通过双轴压缩离散元试验系统研究了多个裂隙表征参数对裂隙土力学特性的影响,建立了裂隙量化指标与抗剪强度间的定量关系。研究内容主要有以下几个方面:(1)基于前人研究成果,借用热传导理论分析思路,推导出与一维热传导方程相对应的水分迁移模型,结合土颗粒胀缩公式建立水-力耦合离散元模型。经与理论解对比,验证了通过PFC2D热模块模拟水分的运动在一定范围内是可靠的。引入裂隙率R和裂隙总深度H总,提出了考虑裂隙效应的水分蒸发模型,即土体开裂后裂隙面也参与水分的蒸发。通过对比得知,模拟过程中考虑裂隙的蒸发效应后,增加了裂隙的平均深度和平均宽度,加速了裂隙的扩展。(2)模拟了蒸发作用下干缩裂隙演化的全过程。根据模拟结果发现含水率变化规律有两个特征。从时间上看,上部土体(深度小于5cm)含水率随时间变化可分成三个阶段:(1)裂隙形成初期含水率高速下降;(2)中期以低速率平缓下降;(3)蒸发后期含水率基本保持稳定,且上部土体含水率变化规律与蒸发速率的变化特征相同。从空间上看,土体内部含水率沿深度方向呈现典型的“抛物线”分布模式,上部土体水分丧失速度快,下部土体水分流失速度慢,造成含水率空间分布不均匀,导致收缩变形不均匀。(3)同一水平方向,裂隙周围土体含水率随着距裂隙中心距离的增大而增加,在裂隙两侧形成了“含水率下降漏斗”。在竖直方向,裂隙最新开裂点处含水率空间分布特征类似于“双曲线”形式,即开裂点含水率沿深度方向逐渐增加,当裂隙接近于土样底部时,裂隙尖端含水率反而减小。(4)探讨了渗透系数、蒸发率、抗拉强度和胀缩系数对土体含水率和裂隙扩展规律的影响。降低渗透系数或提高蒸发率将加剧了含水率空间分布的不均匀性,而调整胀缩系数和抗拉强度却不改变含水率的分布形式。降低蒸发率或提高抗拉强度能大幅延缓干缩裂隙形成的时间,此外提高渗透系数或降低蒸发率、抗拉强度和胀缩系数将导致裂隙的更细小,这两点可为工程防治提供解决思路。(5)开展裂隙土试样的双轴压缩离散元模拟试验,建立了裂隙倾角、宽度、间距和裂隙率等量度指标与抗剪强度参数之间的定量关系。其一,粘聚力和内摩擦角随裂隙倾角的变化呈“V”型分布,即随倾角的增大抗剪强度先减小后增加。粘聚力最小时对应的倾角为55°,接近于试样破坏剪切面,符合摩尔强度准则。其二,抗剪强度随裂隙宽度的增大近似呈直线下降。试样粘聚力与裂隙宽度、裂隙率呈负相关关系,而内摩擦角与裂隙宽度、裂隙率之间的并无明显相关关系。其三,通过对比平行斜列式、水平及斜列式、羽状排列式三类典型多裂隙模型,在复杂的裂隙组合模式下,土体的力学特性被大幅劣化,这也是裂隙网络发育后危害工程安全的的原因。

王新源[9](2019)在《黑龙江省大庆地区膨胀土冻融循环强度特性研究》文中研究说明黑龙江省大庆地区北部引嫩工程中膨胀土属于季节性冻土区的一种特殊土体,该类型膨胀土的高亲水性在东北冻土区的冻融循环中具有极强的破坏性,一年中季节变换造成的冻胀融沉对公路翻浆、桥涵腐蚀等公共交通设施和建筑物会产生多种破坏效应。季节性冻土区环境温度呈周期性变化,寒区表面岩土一年内冻融循环甚至可达100余次,影响膨胀土涨缩性的内在机制为矿物成分及微观结构两个方面,外部因素则是水对膨胀土的作用。因此,对冻融循环作用机理进行研究时,膨胀土的抗剪强度参数是膨胀土研究的基础。本文以引嫩工程膨胀土为研究对象,通过一系列室内试验,进行了重塑土中不同冻融温度、冻融循环次数和含水率等影响因素下土体响应特征的试验研究,探究冻融循环作用中各项因素对该地区膨胀土强度特性的具体影响,建立多元线性回归分析模型拟合函数关系分析相应问题,得出该地区膨胀土在冻融循环作用的各影响因素下的强度特性规律结论,为后续涉及到该地区膨胀土的工程设计和建设提供指导性意见,以提高人们对该地区膨胀土强度特性的认知程度,减少安全隐患。主要研究内容包括:(1)通过现场取样,检测土样的主要理化性质,查阅以往学者的研究成果,了解膨胀土的分布规律,分布特征及主要工程危害;(2)通过基本物理化学性质试验,获得采样点土体的粒径组成、含水率、密度、干密度、重度、液塑限界限含水率等基本土体指标;(3)通过单因素冻融试验探究不同影响因素下土体冻胀性进行分析,得出了在冻融温度范围、冻融循环次数以及含水率等因素影响下土体的抗剪强度参数变化规律;(4)综合试验数据,基于SPSS软件和MLP多层感知器(神经网络),建立多元线性回归方程并分析,建立了抗剪强度参数指标在不同温度、冻融循环次数以及含水率影响下的抗剪强度预报模型,分析各影响因素的重要性,并检测模型与实际情况拟合程度。

周峰,肖琪聃,高洪波[10](2018)在《上覆荷载作用下红黏土干湿循环试验研究》文中提出针对江西红黏土进行了施加不同上覆荷载、限制侧向膨胀、允许侧向收缩时的干湿循环试验,定性和定量地分析了干湿循环过程中红黏土裂隙发展规律.研究结果表明:对于任意一定次数的干湿循环,红黏土的裂隙分布密度、长度比、平均宽度均随着上覆荷载的增加而减小;随着上覆荷载的增加,试样经历7次干湿循环后裂隙分布密度、长度比、平均宽度减幅均很明显;上覆荷载越大,上覆荷载对裂隙的抑制作用越明显;当上覆荷载大于等于土体膨胀力时,试样不产生裂隙.

二、胀缩性土渠道的应力和变形研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、胀缩性土渠道的应力和变形研究(论文提纲范文)

(2)仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 物理改良技术
        1.2.2 化学改良技术
        1.2.3 生物改良技术
    1.3 存在问题
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验用土
        2.1.2 试验用碳酸钙
        2.1.3 试验用二氧化碳
        2.1.4 试验用水
        2.1.5 仿岩溶碳酸氢钙溶液的制备
        2.1.6 仿岩溶碳酸氢钙溶液改良土的处理方式
    2.2 试验方法
        2.2.1 自由膨胀率试验
        2.2.2 无荷膨胀率试验
        2.2.3 收缩试验
        2.2.4 颗粒级配试验
        2.2.5 碳酸钙含量测定
        2.2.6 酸碱度试验
        2.2.7 直接剪切试验
        2.2.8 交换性阳离子含量测定试验
        2.2.9 扫描电镜试验
第三章 CFPK改良膨胀土胀缩特性影响研究
    3.1 概述
    3.2 试验方案
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 自由膨胀率试验
        3.3.2 无荷膨胀率试验
        3.3.3 收缩试验
        3.3.4 小结
第四章 CFPK改良膨胀土物理化学及力学特性影响研究
    4.1 概述
    4.2 试验方案
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 颗粒级配试验结果
        4.3.2 碳酸钙含量和酸碱度试验结果
        4.3.3 直接剪切试验结果
    4.4 小结
第五章 CFPK改良膨胀土微观结构影响研究
    5.1 概述
    5.2 试验方案
    5.3 试验结果分析
        5.3.1 可交换性阳离子试验结果
        5.3.2 扫描电镜试验
    5.4 小结
第六章 CFPK改良膨胀土机理分析与研究
    6.1 概述
    6.2 膨胀土的膨胀机理分析
        6.2.1 黏土矿物晶格扩张理论
        6.2.2 双电层理论
    6.3 机理分析
        6.3.1 碳酸钙晶体的胶结与填充作用
        6.3.2 氢离子的交换吸附作用
    6.4 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
个人简历

(3)干湿交替下膨胀土裂隙演化与强度衰减规律试验研究(论文提纲范文)

0 引言
1 材料与方法
    1.1 试验土料及试样制备
    1.2 干湿循环试验
    1.3 数字图像处理
    1.4 膨胀土低应力下的直剪强度试验
    1.5 灰色关联度分析
2 结果与分析
    2.1 土体裂隙特征定量分析
    2.2 膨胀土直剪试验结果
        2.2.1 抗剪强度参数的确定
        2.2.2 干湿循环效应下膨胀土强度劣化规律分析
    2.3 裂隙参数与抗剪强度衰减的关系分析
3 讨论
    3.1 裂隙演化规律
    3.2 抗剪强度参数的变化规律
4 结论

(4)NaCl溶液对改性陕南膨胀土强度变形特性研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景、目的及意义
    1.2 膨胀土的国内外研究现状
        1.2.1 膨胀土变形特性
        1.2.2 膨胀土强度特性
        1.2.3 膨胀土化学改良
        1.2.4 膨胀土细观结构特征
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 技术路线
2 膨胀土的基本物理性质室内试验
    2.1 试验研究土样采集
    2.2 膨胀土基本物理性质指标试验
        2.2.1 膨胀土矿物成分组成
        2.2.2 膨胀土天然密度和重度
        2.2.3 膨胀土天然含水率
        2.2.4 膨胀土界限含水率
        2.2.5 膨胀土自由膨胀率
    2.3 NaCl溶液改性膨胀土物理特性试验
        2.3.1 NaCl溶液改性膨胀土的界限含水率
        2.3.2 NaCl溶液改性膨胀土的自由膨胀率
        2.3.3 NaCl溶液改性膨胀土的无荷膨胀率
    2.4 本章小结
3 NaCl溶液改性重塑膨胀土的抗剪强度
    3.1 试验目的
    3.2 试验方案及试验步骤
        3.2.1 试验方案
        3.2.2 试验步骤
    3.3 NaCl改性重塑膨胀土常规三轴试验
        3.3.1 固结围压对膨胀土抗剪强度的影响
        3.3.2 制样含水率对膨胀土抗剪强度的影响
        3.3.3 NaCl溶液浓度对膨胀土抗剪强度的影响
    3.4 试验影响机理分析
        3.4.1 固结围压对膨胀土抗剪强度影响机理
        3.4.2 制样含水率对膨胀土抗剪强度影响机理
        3.4.3 NaCl溶液浓度对膨胀土抗剪强度影响机理
    3.5 本章小结
4 NaCl溶液改性重塑膨胀土的变形
    4.1 NaCl溶液改性膨胀土的应力—应变关系曲线
    4.2 固结围压对膨胀土应力—应变关系曲线的影响
    4.3 制样含水率对膨胀土应力—应变关系曲线的影响
    4.4 NaCl溶液浓度对膨胀土应力—应变关系曲线的影响
    4.5 本章小结
5 NaCl溶液改性膨胀土的电镜扫描试验
    5.1 微观结构试验
        5.1.1 试验方案
        5.1.2 试验原理与设备
        5.1.3 试验步骤
    5.2 试验结果分析
        5.2.1 制样含水率对膨胀土微观结构的影响
        5.2.2 NaCl溶液浓度对膨胀土微观结构的影响
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及成果
致谢

(5)膨胀土地基桩-土相互作用模型试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 膨胀土研究现状
        1.2.2 桩-土相互作用研究现状
        1.2.3 膨胀土地基中基桩承载特性研究现状
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
2 膨胀土模型试验相似材料膨胀特性试验研究
    2.1 概述
    2.2 材料选择及试验方法
        2.2.1 试验原料
        2.2.2 试样制备
    2.3 试验结果分析
        2.3.1 不同配比混合物膨胀特性分析
        2.3.2 初始干密度对混合物膨胀应变的影响
        2.3.3 初始含水率对混合物膨胀应变的影响
    2.4 膨胀土相似材料膨胀性影响因素正交试验
        2.4.1 正交试验设计
        2.4.2 正交试验结果分析
    2.5 小结
3 膨胀土地基基桩模型试验研究
    3.1 概述
    3.2 模型试验概况
        3.2.1 试验设计
        3.2.2 试验过程
        3.2.3 测试元器件布置
        3.2.4 试验加载
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 浸水前桩体承载特性分析
        3.3.2 浸水后桩-土体系变形分析
        3.3.3 浸水后桩体受力分析
    3.4 小结
4 膨胀土地基中荷载作用下桩基承载特性数值模拟分析
    4.1 ABAQUS及有限元分析简介
    4.2 桩土计算模型的建立
        4.2.1 桩土模型分析选择
        4.2.2 计算模型的建立
    4.3 计算结果分析
        4.3.1 膨胀土地基中荷载作用下桩体沉降分析
        4.3.2 膨胀土地基中荷载作用下桩身受力分析
        4.3.3 桩径与桩长对桩基承载能力的影响
    4.4 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(6)南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性评价与预测(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 问题的提出与研究的意义
    1.2 国内外滑坡稳定性评价及预测研究的发展综述
        1.2.1 滑坡的含义
        1.2.2 国内外滑坡稳定性评价及预测研究的发展综述
    1.3 研究方法、思路、创新点以及技术路线
        1.3.1 研究的方法、思路
        1.3.2 研究的创新点
        1.3.3 研究的技术路线
第二章 南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡工程地质环境以及基本特征
    2.1 工程概况
    2.2 工程水文和气候
    2.3 工程区域水文地质
        2.3.1 地形地貌
        2.3.2 工程地质构造和地震
        2.3.3 水文地质
        2.3.4 不良地质
    2.4 滑坡的基本特征
        2.4.1 工程滑坡现状
        2.4.2 滑坡成因分析
        2.4.3 滑坡边界、规模、形态特征
        2.4.4 滑体结构特征
        2.4.5 滑动面的确定
    2.5 工程植被情况
    2.6 小结
第三章 简化Bishop法在南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性评价中的应用
    3.1 简化Bishop法概述
    3.2 简化Bishop法在南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性评价中的应用
        3.2.1 计算参数的选择
        3.2.2 计算方法
        3.2.3 计算工况
        3.2.4 评价过程及结果
    3.3 小结
第四章 南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性的邓聚龙灰关联分析
    4.1 灰色理论系统概述
    4.2 灰色理论系统的数据处理
        4.2.1 均值生成法
        4.2.2 级比生成算子
        4.2.3 累加生成法与累减生成法
    4.3 邓聚龙灰关联分析法简介
        4.3.1 灰关联分析法相关计算理论
        4.3.2 灰关联度的计算步骤
    4.4 邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性邓聚龙灰关联分析
    4.5 小结
第五章 南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡预防和治理措施
    5.1 滑坡预防和治理措施概述
    5.2 南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡预防和治理措施
        5.2.1 滑带土改良加固措施
        5.2.2 排水措施
        5.2.3 力学平衡措施
        5.2.4 生态防治措施
    5.3 小结
第六章 南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡变形预测
    6.1 灰色模型概述
    6.2 南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡抗滑桩变形灰色预测
        6.2.1 灰色预测模型的选择
        6.2.2 Verhulst模型简介
        6.2.3 邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡抗滑桩变形灰色预测
    6.3 小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
        7.1.1 结论
        7.1.2 不足之处
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况

(7)膨胀土基坑水位变化对坑壁荷载影响研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
2 平顶山膨胀土的特征
    2.1 区域概述
    2.2 膨胀土的特征
    2.3 取样点概述
3 膨胀土的强度特性
    3.1 主要试验内容
    3.2 强度的影响因素
    3.3 小结
4 土—水特征曲线
    4.1 含水量变化下的湿胀率
    4.2 土—水特征试验分析
    4.3 非饱和土渗透系数的确定
    4.4 小结
5 基坑侧壁荷载数值分析
    5.1 数值计算原理
    5.2 典型基坑形式分析
    5.3 渗流与侧壁荷载分析
    5.4 小结
6 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)裂隙黏土的干缩开裂机制与力学特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 黏性土干缩开裂的研究现状
        1.2.1 理论模型
        1.2.2 室内试验
        1.2.3 现场试验
        1.2.4 数值模拟的研究现状
    1.3 裂隙土力学特性的研究现状
        1.3.1 室内试验
        1.3.2 数值模拟
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 黏性土水分蒸发及干缩开裂理论
    2.1 水分蒸发
        2.1.1 水分蒸发过程
        2.1.2 蒸发理论模型
        2.1.3 考虑裂隙的蒸发模型
        2.1.4 裂隙面蒸发模型
    2.2 水分迁移模型
        2.2.1 水分运动基本原理
        2.2.2 水分迁移模型
    2.3 黏性土干缩开裂机理
        2.3.1 开裂机理简介
        2.3.2 体积变化
        2.3.3 颗粒收缩模式
    2.4 本章小结
第3章 黏性土干缩开裂模拟
    3.1 PFC概述
        3.1.1 离散元方法简介
        3.1.2 接触模型
        3.1.3 制样方法
    3.2 干缩开裂模拟方法
        3.2.1 DEM试样制备
        3.2.2 水分蒸发离散元模型
        3.2.3 水-力耦合离散元模型
        3.2.4 参数标定与模型验证
    3.3 室内试验及其模拟
        3.3.1 室内模型试验
        3.3.2 模拟结果
        3.3.3 含水率特征
        3.3.4 裂隙特征
    3.4 现场试验及其模拟
        3.4.1 野外现场试验
        3.4.2 现场试验模型及参数确定
        3.4.3 模拟结果
        3.4.4 含水率特征
        3.4.5 裂隙特征
    3.5 本章小结
第4章 干缩开裂影响因素分析
    4.1 渗透系数的影响
        4.1.1 降低渗透系数
        4.1.2 提高渗透系数
        4.1.3 对比分析
    4.2 蒸发率的影响
        4.2.1 降低蒸发率
        4.2.2 提高蒸发率
        4.2.3 对比分析
    4.3 抗拉强度的影响
        4.3.1 降低抗拉强度
        4.3.2 提高抗拉强度
        4.3.3 对比分析
    4.4 胀缩系数的影响
        4.4.1 降低胀缩系数
        4.4.2 提高胀缩系数
        4.4.3 对比分析
    4.5 本章小结
第5章 裂隙土力学特性
    5.1 裂隙土概述
    5.2 PFC2D双轴压缩模拟过程
        5.2.1 建立模型
        5.2.2 施加围压
        5.2.3 施加轴压
        5.2.4 确定微观参数
        5.2.5 模拟试样强度
    5.3 裂隙倾角效应
    5.4 裂隙宽度效应
    5.5 裂隙间距效应
    5.6 裂隙率效应
    5.7 裂隙组合模式效应
        5.7.1 平行斜列式
        5.7.2 水平及斜列式
        5.7.3 羽状排列式
    5.8 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢

(9)黑龙江省大庆地区膨胀土冻融循环强度特性研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据及意义
        1.1.1 研究区背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外膨胀土研究进展
        1.2.2 国内膨胀土研究进展
    1.3 研究内容及技术路线图
        1.3.1 研究主要内容
        1.3.2 技术路线图
第二章 土的抗剪强度理论研究
    2.1 土体的应力理论
        2.1.1 饱和土体的应力理论
        2.1.2 非饱和土体的应力理论
    2.2 抗剪强度基本认识
        2.2.1 饱和土体抗剪强度公式
        2.2.2 非饱和土体抗剪强度公式
        2.2.3 其他经验公式
    2.3 研究区膨胀土基本物理性质概述
        2.3.1 含水率及密度实验
        2.3.2 MS3000 颗粒分析实验
        2.3.3 界限含水率试验及压实实验
    2.4 本章小结
第三章 膨胀土抗剪试验及数据分析
    3.1 GDS三轴剪切试验
        3.1.1 GDS三轴试验仪器
        3.1.2 DYNTTS系统概况及工作原理
        3.1.3 GDS三轴试验操作步骤
    3.2 莫尔应力圆
    3.3 饱和膨胀土抗剪强度分析
        3.3.1 饱和试样的制备
        3.3.2 饱和试样实验结果分析
    3.4 本章小结
第四章 膨胀土冻融循环试验及数据分析
    4.1 冻融循环作用机制分析
        4.1.1 冻胀融沉影响因素分析
        4.1.2 实验设计
    4.2 冻融循环GDS三轴剪切试验
        4.2.1 不同温度的冻融循环实验
        4.2.2 不同循环次数的冻融循环实验
        4.2.3 不同含水率的冻融循环实验
    4.3 本章小结
第五章 基于SPSS的重要性预测和多元线性分析
    5.1 基于SPSS的 MLP多层感知器(神经网络)重要性分析预测
        5.1.1 SPSS软件简介
        5.1.2 MLP多层感知器(神经网络)简介
        5.1.3 SPSS神经网络多层感知器建立和分析
        5.1.4 SPSS神经网络多层感知器重要性预测结果
    5.2 基于SPSS的多元线性回归模型分析
        5.2.1 多元线性回归分析建立和分析
        5.2.2 多元线性回归分析拟合结果
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文

(10)上覆荷载作用下红黏土干湿循环试验研究(论文提纲范文)

0 引言
1 土样选取及试验方法
    1.1 红黏土的选取
    1.2 试验方法
2 结果分析
    2.1 上覆荷载作用下试样裂隙发展规律 (定性分析)
    2.2 上覆荷载作用下试样裂隙发展规律 (定量分析)
        2.2.1 裂隙长度随干湿循环次数的变化规律
        2.2.2 裂隙长度随干湿循环次数的变化规律
        2.2.3 裂隙平均宽度随干湿循环次数的变化规律
3 结论

四、胀缩性土渠道的应力和变形研究(论文参考文献)

  • [1]冻融循环对膨胀土变形和力学特性的影响研究[J]. 陈永,黄英豪,朱洵,吴敏,王硕,朱锐. 水利水运工程学报, 2021(05)
  • [2]仿岩溶碳酸氢钙改良膨胀土试验研究[D]. 邱维钊. 西北农林科技大学, 2021
  • [3]干湿交替下膨胀土裂隙演化与强度衰减规律试验研究[J]. 汪时机,杨振北,李贤,骆赵刚,许冲,李达. 农业工程学报, 2021(05)
  • [4]NaCl溶液对改性陕南膨胀土强度变形特性研究[D]. 韦晨. 西安工业大学, 2020(02)
  • [5]膨胀土地基桩-土相互作用模型试验研究[D]. 张振阳. 兰州交通大学, 2020(01)
  • [6]南宁市邕江北岸葫芦鼎大桥—英华大桥段滑坡稳定性评价与预测[D]. 陆衡. 广西大学, 2019(03)
  • [7]膨胀土基坑水位变化对坑壁荷载影响研究[D]. 肖正. 中国矿业大学, 2019(01)
  • [8]裂隙黏土的干缩开裂机制与力学特性研究[D]. 谭睿. 武汉大学, 2019(06)
  • [9]黑龙江省大庆地区膨胀土冻融循环强度特性研究[D]. 王新源. 黑龙江大学, 2019(03)
  • [10]上覆荷载作用下红黏土干湿循环试验研究[J]. 周峰,肖琪聃,高洪波. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2018(03)

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胀土通道应力变形研究
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