[硕士]粗粒土复杂应力路径试验研究 pdf.pdf

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摘要粗粒料被广泛应用于土石坝、铁路和公路路基、桥梁墩台、软基础处理和高填方等土程，尤其在土石坝中，粗粒料作为主要的填筑材料用量巨大，它的力学性质对工程的安全和正常使用起到关键性的作用。但是目前对粗粒料的研究还不够深入，其基本性质有待研究。此外，在土石坝工程的有限元计算中多是采用邓肯一张模型，该模型是根据粘性土的力学性质建立起来的，对于它是否能应用于粗粒料，特别是能否反映粗粒料在各种应力路径中的力学性质还是有待验证的．文本针对上述问题进行了研究。首先，根据设计的试验要求，结合禾逖沽刂破鳌⒌缱油蚰苁匝榛及基于开发的计算机自动控制系统，改进了原有试验仪器，编写了多种应力路径的控制程序段，从而能够满足多种应力路径试验的要求。其次，对坝壳粗粒料采用不同的制样干密度进行了三轴固结排水剪切试验，根据试验结果分析了粗粒料的剪切性质以及密度对强度和变形特性的影响。研究了土工布和橡皮膜嵌入量对试验的影响。对粗粒料进行了包裹土工布和不加土工布的常规三轴对比试验，分析了土工布的影响机理。采用等压固结试验对膜嵌入量进行量测，得出了橡皮膜嵌入量和围压之间双曲线形式的关系式。了干密度对应力应变关系的影响，研究了粗粒料在特殊应力路径下的变形性质，根据试验数据拟合出粗粒料的剪切屈服面和体积屈服面。对坝壳粗粒料进行了应力路最后，根据常规三轴试验数据，分析了邓肯一张模型对本文试验的粗粒料的适料，但是它关于侧向应变与轴向应变成双曲线关系的假设却不适用于粗粒料。根据等应力比试验数据，将模型计算曲线与试验点进行对比分析，发现邓肯．张模型不能较好的反映粗粒料的等应力比应力路径下的应力应变关系。关键词：粗粒料；应力路径；屈服面；土工布；橡皮膜嵌入量；邓肯一张模型再次，对坝壳粗粒料进行了不同干密度下的等偷萹的应力路径试验，分析径偏转的等应力比试验，研究了丰Ａ显诟糜αβ肪断碌谋湫涡灾省用性。发现邓肯一张模型关于轴向应力与轴向应变成双曲线关系的假设适用于粗粒
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第一章绪论引言粗粒土在自然界中来源广泛、储量丰富，大部分岩石都可以爆破后用做粗粒土。由于粗粒土具有压实性能好、透水性强、填筑密度大、抗剪强度高、沉陷变形小、承载力高等优良工程特性，在工程建设中被广泛应用于土石坝、铁路和公路路基、桥梁墩台、软基础处理和高填方等土程，尤其在土石坝中，粗粒土用量占有相当大土石坝以其坝址地形地质条件适应性强，坝体抗震性能好，可以就地取材从而减少外来物资用量，经济性能较好等优点而成为水库大坝的重要待选坝型之一由于近年来对土石坝的研究不断深入，对其认识也不断加强，设计水平不断提高，同时土石方开挖、运输和压实等大型施工机械得到了广泛运用，施工技术水平迅速发展，修建以当地材料为主的高土石坝已成为国内外坝工建设的一个重要选择。在世纪中期的坝工建设大发展中，我国起步较迟。在新中国成立以前，没有一座上规模的大坝，建国后，随水利水电建设的需要，掀起了建坝高潮。据年的统计，土石坝约占我国已建水坝总数的％。但这些土石坝绝大多数为低坝，兜耐潦咏鲇座。改革丌放为坝工建设带来新的机遇，并修建了一系列包括士石坝在内的大型水坝。进入世纪年代，我迈进，目前，已建成坝高另有超过座高陨系耐潦诱诮ㄉ韬蜕杓坡壑ぶ小Ｆ渲邪ㄎ挥谖于澜沧江下游的糯扎渡水电站砾质粘土心墙堆石坝痈．拔挥诖蠖珊拥乃ń谒缯就林市墙堆石坝痈取Ｋ孀鸥母锟7诺慕徊缴罨型饧际踅涣鞯娜找嬖龆啵在水利水电土程建设中优先采用土石坝这一观念已逐渐被水利水电工程建设者们所关注，推广土石坝在我国己处于方兴未艾的蓬勃发展阶段。虽然我国的坝工建设已取得了巨大的成就，但还存在诸多难题，其中不少都是对工程安全有重大影响的。特别是对粗粒土的力学特性方面的研究，由于粗粒土是由大量粒径不等，形状不同的颗粒以不同的排列方式堆积而成，颗粒间没有粘聚力，高压下存在颗粒破碎，在本质上说是不连续的，其力学性质是极其复杂的。对其本构理论的研究，学者们提出了各种假设和计算理论，作为计算土石坝变形的根据，使我们能大致预估土石坝的工作状态，但至今还没有一个公认的可用于各种粗粒科的本构模型和破坏准则，这些课题存在很大的研究空间。的比重．在世纪年代以前，陨系耐潦雅碧江干流的两河缯就林市那蕉咽坝高河海大学硕士学位论文
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一般达数锄到粗粒土的研究现状．至Ｍ恋亩ㄒ土石坝筑坝所用粗粒土，应满足以下三个基木条件：匦胗凶愎坏目辜羟慷龋晕职拥奈榷ㄐ裕⒕×考跣“犹宥厦妫降低造