结合水对原状黄土力学特性影响的多尺度研究
发布时间：2021-09-02 20:28
原状黄土具有小密度,低湿度,结构松散,孔隙发育和显著的湿陷性等特征。黄土的工程性质与其内部结构和含水量密切相关,结合水是影响黄土强度特征的重要因素,结合水含量增加会破坏原状黄土的内部结构,从而降低原状黄土自身强度。本文以陕西富平县石川河地区的原状黄土为研究对象,采用三轴压缩、电镜扫描等室内试验方法,结合离散元的数值模拟方法,从土体的宏观、微观和细观角度入手,系统研究了结合水对黄土力学性能及变形特性的影响。（1）通过室内三轴压缩试验,分析了不同结合水含量的原状土试样以及在饱和含水率条件下的重塑土试样在固定围压下的变形及力学特性;分析了强结合水含量（w=10%）和弱结合水（w=25%）含量的试样在变围压下的变形及力学特性,研究了不同结合水和不同围压对原状黄土力学特性的影响。结果表明:弱结合水是影响土样变形的主要因素;随着结合水含量的提高,原状黄土的结构性越弱;提出以强、弱结合水的分界含水率作为区分原状黄土弱应变硬化和强应变硬化的分界含水率;结构性参数对原状黄土的压缩特性显示出良好的灵敏性。（2）进行电镜扫描试验,对原状黄土的微观结构进行了定性分析,分别对比了不同结合水和不同围压条件下的试样...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国黄土涉及区域黄土的工程力学性质较为突出，在干燥及湿润状态对应强度差别较大，易引发冲刷、
9（c）深度 16.0m （d）深度 18.0m图 2.2 不同深度处原状黄土颗粒级配曲线对图 2.2 计算可知，各深度处原状黄土的不均匀系数 5uC ，1 3c C ，说明该地区黄土属于级配良好的土质。粉粒（0.005~0.075mm）均占各自深度处颗粒总量的 68%以上，该地区的黄土属于粉质粘土。加入分散剂后，粉粒含量增多，说明富平黄土中存在一定数量的“假粉粒”。2）黄土的矿物成分分析由图 2.3 可知，通过 X 射线测试可知，各深度处的黄土矿物成分均较为相似，碎屑矿物中石英含量所占比重最大，其中深度为 9.0m 的含量最高，占碎屑矿物含量的 71.1%。粘土矿物中伊利石含量较高，同样的地，9.0m 深度处的粘土矿物含量最高，占该深度矿
图 2.4 取样样品的样品需在真空条件下工作，样品中含有的水分会影响干燥处理，本次试验采用 LGJ-30F 真空冷冻干燥仪（燥。在真空冷冻干燥仪内通过快速干燥抽取水蒸气的方态不受扰动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]UH模型在路堤软基变形分析中的应用[J]. 冯兴,姚仰平,李汝宁,霍海峰. 岩土工程学报. 2017(S2)
[2]软土动剪切模量与微观孔隙结构试验研究[J]. 莫海鸿,单毅,马灏,陈俊生. 岩石力学与工程学报. 2016(07)
[3]软土中结合水与固结、蠕变行为[J]. 肖树芳,房后国,王清. 工程地质学报. 2014(04)
[4]黄土表面吸附结合水的类型和界限划分[J]. 王铁行,李彦龙,苏立君. 岩土工程学报. 2014(05)
[5]黏土结合水的热分析定量研究方法[J]. 谢刚,邓明毅,张龙. 钻井液与完井液. 2013(06)
[6]陇西黄土三轴剪切过程微观变化研究[J]. 李识博,王常明,马建全,王钢城. 岩土力学. 2013(11)
[7]黏性材料细观与宏观力学参数相关性研究[J]. 周博,汪华斌,赵文锋,李纪伟,郑必灿. 岩土力学. 2012(10)
[8]基于计算机X射线断层术与扫描电镜图像的黄土微结构定量分析[J]. 王慧妮,倪万魁. 岩土力学. 2012(01)
[9]粗粒土三轴试验的细观模拟[J]. 耿丽,黄志强,苗雨. 土木工程与管理学报. 2011(04)
[10]基于图像处理的Q3黄土的微观结构变化研究[J]. 谷天峰,王家鼎,郭乐,仵大磊,李开超. 岩石力学与工程学报. 2011(S1)
博士论文
[1]软粘土的结合水对其次固结和长期强度的影响及机理研究[D]. 吴谦.吉林大学 2015
[2]结构性软土蠕变特性及扰动状态模型[D]. 张先伟.吉林大学 2010
[3]深圳湾结构性淤泥土固结机理及模型研究[D]. 房后国.吉林大学 2005
[4]粘土表面结合水定量分析及水合机制研究[D]. 王平全.西南石油学院 2001
[5]黄土结构性模型及黄土渠道的浸水变形试验与数值分析[D]. 胡再强.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]基于颗粒流的灰岩细观力学参数标定方法及其敏感性分析[D]. 何树江.山东大学 2018
[2]非饱和黄土结合水的吸力研究[D]. 张中华.长安大学 2018
[3]黄土中结合水对其物理力学特性影响的研究[D]. 宋玉品.长安大学 2018
[4]粘土中水的形态对其工程性质的影响研究[D]. 胡湘锋.华南理工大学 2017
[5]延安马兰黄土微结构试验研究[D]. 李林翠.长安大学 2017
[6]黏性土的细观三轴模拟与微观结构研究[D]. 宁孝梁.浙江大学 2017
[7]不同压实度黏性土微细观孔隙结构研究及分形表征[D]. 郑飞.湖北工业大学 2014
本文编号：3379680
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国黄土涉及区域黄土的工程力学性质较为突出，在干燥及湿润状态对应强度差别较大，易引发冲刷、
9（c）深度 16.0m （d）深度 18.0m图 2.2 不同深度处原状黄土颗粒级配曲线对图 2.2 计算可知，各深度处原状黄土的不均匀系数 5uC ，1 3c C ，说明该地区黄土属于级配良好的土质。粉粒（0.005~0.075mm）均占各自深度处颗粒总量的 68%以上，该地区的黄土属于粉质粘土。加入分散剂后，粉粒含量增多，说明富平黄土中存在一定数量的“假粉粒”。2）黄土的矿物成分分析由图 2.3 可知，通过 X 射线测试可知，各深度处的黄土矿物成分均较为相似，碎屑矿物中石英含量所占比重最大，其中深度为 9.0m 的含量最高，占碎屑矿物含量的 71.1%。粘土矿物中伊利石含量较高，同样的地，9.0m 深度处的粘土矿物含量最高，占该深度矿
图 2.4 取样样品的样品需在真空条件下工作，样品中含有的水分会影响干燥处理，本次试验采用 LGJ-30F 真空冷冻干燥仪（燥。在真空冷冻干燥仪内通过快速干燥抽取水蒸气的方态不受扰动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]UH模型在路堤软基变形分析中的应用[J]. 冯兴,姚仰平,李汝宁,霍海峰. 岩土工程学报. 2017(S2)
[2]软土动剪切模量与微观孔隙结构试验研究[J]. 莫海鸿,单毅,马灏,陈俊生. 岩石力学与工程学报. 2016(07)
[3]软土中结合水与固结、蠕变行为[J]. 肖树芳,房后国,王清. 工程地质学报. 2014(04)
[4]黄土表面吸附结合水的类型和界限划分[J]. 王铁行,李彦龙,苏立君. 岩土工程学报. 2014(05)
[5]黏土结合水的热分析定量研究方法[J]. 谢刚,邓明毅,张龙. 钻井液与完井液. 2013(06)
[6]陇西黄土三轴剪切过程微观变化研究[J]. 李识博,王常明,马建全,王钢城. 岩土力学. 2013(11)
[7]黏性材料细观与宏观力学参数相关性研究[J]. 周博,汪华斌,赵文锋,李纪伟,郑必灿. 岩土力学. 2012(10)
[8]基于计算机X射线断层术与扫描电镜图像的黄土微结构定量分析[J]. 王慧妮,倪万魁. 岩土力学. 2012(01)
[9]粗粒土三轴试验的细观模拟[J]. 耿丽,黄志强,苗雨. 土木工程与管理学报. 2011(04)
[10]基于图像处理的Q3黄土的微观结构变化研究[J]. 谷天峰,王家鼎,郭乐,仵大磊,李开超. 岩石力学与工程学报. 2011(S1)
博士论文
[1]软粘土的结合水对其次固结和长期强度的影响及机理研究[D]. 吴谦.吉林大学 2015
[2]结构性软土蠕变特性及扰动状态模型[D]. 张先伟.吉林大学 2010
[3]深圳湾结构性淤泥土固结机理及模型研究[D]. 房后国.吉林大学 2005
[4]粘土表面结合水定量分析及水合机制研究[D]. 王平全.西南石油学院 2001
[5]黄土结构性模型及黄土渠道的浸水变形试验与数值分析[D]. 胡再强.西安理工大学 2000
硕士论文
[1]基于颗粒流的灰岩细观力学参数标定方法及其敏感性分析[D]. 何树江.山东大学 2018
[2]非饱和黄土结合水的吸力研究[D]. 张中华.长安大学 2018
[3]黄土中结合水对其物理力学特性影响的研究[D]. 宋玉品.长安大学 2018
[4]粘土中水的形态对其工程性质的影响研究[D]. 胡湘锋.华南理工大学 2017
[5]延安马兰黄土微结构试验研究[D]. 李林翠.长安大学 2017
[6]黏性土的细观三轴模拟与微观结构研究[D]. 宁孝梁.浙江大学 2017
[7]不同压实度黏性土微细观孔隙结构研究及分形表征[D]. 郑飞.湖北工业大学 2014
本文编号：3379680
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