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《膨脹土長期強度特性試驗的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、ExperimentalStudyonLong—termStrengthCharacteristicsofExpansiveSoilbyXiaoGuoAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofengineeringCivilengineeringlnCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaH
2、unan410004，P．R．CHINASupervisorProfessorXIAOHongbin，AssociateProfessorLIZhenyuMay，2013中南林業(yè)科技大字學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品，也不包含為獲得中南林業(yè)科技大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書所使用過的材料。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本
3、人承擔。作者簽名：商界加f3年r月砑日中南林業(yè)科技大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件或電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)中南林業(yè)科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本論文屬于：(1)保密口，在年解密后適用本授權(quán)書。(2)不保密口。(請您在以上相應方框內(nèi)打“4’’)作者簽名：為J3年S月26日導師簽名：∞f≥辱堂晰摘要膨脹土是一種典型的非飽和土，具有高
4、塑性、多裂隙性和反復脹縮性等災害性地質(zhì)土特點。在我國的廣大地域分布著層厚、埋深和形態(tài)不同的膨脹土，給工程建設帶來了諸多困擾。實際工程中許多路堤、邊坡、壩基等由于膨脹土流變特性而產(chǎn)生失穩(wěn)和變形等問題，特別是所產(chǎn)生的強度破壞具有長期潛在的危險。因此基于土流變學理論，開展對膨脹土的非線性剪切蠕變和長期強度特性的研究，建立相關(guān)的分析模型和理論，是解決膨脹土工程在長期荷載作用下的強度和變形問題的前提，對指導膨脹土災害治理具有重要的工程意義。本文在綜合分析國內(nèi)外對土流變研究的基礎(chǔ)上，吸取了國內(nèi)外在流變學特別是土流變學方面的最新研究成果，依托國家自
5、然科學基金項目“膨脹土非線性流變特性研究’’(項目編號：50978097)，以及湖南省科技廳資助項目“膨脹土非線性流變特性本構(gòu)模型研究”(項目編號：2010SK3047)等科研課題，開展了南寧膨脹土長期強度特性展開研究。通過室內(nèi)流變試驗、流變理論分析和數(shù)值計算，論文主要取得了以下結(jié)論及創(chuàng)新成果：(1)南寧膨脹土非線性剪切蠕變特性及模型研究1)膨脹土的剪切蠕變曲線分為衰減蠕變和非衰減蠕變。當水平剪應力較低時，蠕變曲線進入衰減階段，呈衰減型蠕變；當水平剪應力較高時，剪切蠕變曲線分為衰減階段、等速階段和加速階段，呈非衰減蠕變。2)根據(jù)剪切蠕
6、變曲線可得剪應力一應變等時曲線，可知膨脹土的應變隨著時間的發(fā)展而增加；等時曲線是一簇曲線，水平剪應力較低時為線性，隨著水平剪應力的增大呈非線性；水平剪應力恒定時，豎向應力大的等時曲線非線性程度越明顯。說明膨脹土的剪切蠕變不僅是時間的函數(shù)，還與應力水平有關(guān)，亦即膨脹土的剪切蠕變具有非線性蠕變特點。3)通過對膨脹土非線性剪切蠕變特性的試驗研究和分析，基于ORIGIN數(shù)值分析與擬合，建立了非線性的蠕變經(jīng)驗模型，該模型的理論值和試驗值的擬合度較高，能準確的描述膨脹土的非線性剪切蠕變特點，豐富了土的非線性流變研究理論，也為膨脹土在長期荷載作用下
7、的變形計算提供了理論論據(jù)。(2)南寧膨脹土長期強度特性及理論模型研究1)通過對膨脹土的剪切蠕變試驗，同時可對其進行長期強度特性研究。由試驗得到的長期強度曲線發(fā)現(xiàn)，膨脹土的長期強度極限小于瞬時強度，隨著時間的發(fā)展，膨脹土的長期強度逐漸降低。2)南寧膨脹土的長期強度發(fā)展可分為兩個不同的階段：前期階段土的強度在短時間內(nèi)降低很快；后期階段膨脹土的強度在很長時間內(nèi)緩慢降低并逐漸趨近于某一穩(wěn)定的長期強度極限。3)在直剪試驗條件下，膨脹土的長期抗剪強度與豎向應力有關(guān)，長期強度在不同時間的發(fā)展均服從庫倫強度定律。豎向應力越大，同一時刻膨脹土的長期強度
8、也越大。4)由于膨脹土的強度隨時間降低，根據(jù)莫爾一庫倫條件可得到不同時刻的粘聚力和內(nèi)摩擦角。通過研究發(fā)現(xiàn)，膨脹土的粘聚力和內(nèi)摩擦角隨時間的發(fā)展而降低，粘聚力的變化較為明顯，隨時間變化大，而內(nèi)摩擦角的變化較小，受時間的影響
