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加筋黄土的真三轴试验研究
作 者: 李雪江
导 师: 骆亚生
学 校: 西北农林科技大学
专 业: 岩土工程
关键词: 真三轴 加筋土 复杂初始应力状态 中主应力比
分类号: TU472.34
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
加筋土作为一种新兴的复合结构,广泛应用于公路、水运、水利、铁路等各个行业中,已取得了广泛的社会效益、环境效益和经济效益。目前,各国工程界和学术界对加筋土开展了大量的研究,但对加筋土的加筋机理尚未研究的十分清楚,计算方法也不成熟,理论研究明显落后于工程实践,且加筋土的研究一般是在常规三轴试验条件下进行探讨分析的,目前提出的加筋土理论也基于常规三轴试验。为了尽量更为真实模拟加筋土的受力状态,研究加筋土在三维条件下的变形和强度就显得尤为必要,这对于推动加筋土在三维应力空间下的研究具有一定作用,对加筋黄土的工程具有一定指导意义。本文利用TS-526型多功能三轴仪对加筋黄土进行了真三轴试验,主要探讨不同加筋层数、不同初始含水率、不同初始干密度、不同固结围压和不同中主应力比对加筋黄土变形强度特性的影响,主要得到以下结论:(1)三维应力空间下,加筋黄土应力应变关系曲线呈双曲线形,且为强硬化型应力应变曲线,偏差应力随轴向变形增加而增大;(2)其他条件相同,当加筋层数较多时,中主应力比b值的增加不能明显提高土体强度,说明中主应力增加到一定程度,且土样加筋过多时,降低了土体的整体性,反映了土体加筋并不是越多越好;(3)初始含水率和初始干密度是影响加筋土变形的重要因素。在应力状态相同时,含水率一定的试样,干密度越大则达到同一应变需要的偏差应力越大;干密度一定的试样,含水率越大则达到同一应变时的偏差应力越小;(4)试样初始条件相同,当固结围压较小时,中主应力比b对土的影响最明显,随着中主应力比的增加,土体的强度提高最大;固结围压较大时,中主应力比b使土体强度增加程度较小;(5)剪切过程中,在大主应变一定时,中主应变随中主应力比b的增加而增加,b=0.5左右为剪切后期土体压缩或膨胀临界点;在剪切后期,小主应变ε3随中主应力比b的增加而减小,且小主应力方向土样一直膨胀,在加筋层数较少时规律更加明显。(6)加筋土与未加筋土相比较,粘聚力的变化比内摩擦角变化更加明显。且对于加筋层数一定的加筋土,中主应力比b值为0.25时土体的峰值粘聚力达到最大值,峰值内摩擦角达到最小值。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-10 第一章 绪论 10-21 1.1 加筋技术的定义与发展 10-14 1.1.1 加筋技术的定义 10 1.1.2 加筋土技术的发展 10-14 1.2 加筋土的研究现状 14-15 1.3 加筋土试验研究成果 15-17 1.3.1 国外对加筋土的研究成果 15 1.3.2 国内对加筋土的研究成果 15-17 1.4 国内外真三轴试验研究的历史与现状 17-19 1.4.1 国外对真三轴试验的研究 17-18 1.4.2 国内对真三轴试验的研究 18-19 1.5 本文的研究思路和内容 19-21 第二章 加筋土作用的基本原理 21-26 2.1 摩擦加筋原理 21-23 2.2 准粘聚理论 23-24 2.3 其他理论假定 24-25 2.3.1 均质等代材料原理 24 2.3.2 弹塑性层板理论 24-25 2.4 本章小结 25-26 第三章 试验仪器和研究方案 26-34 3.1 仪器设备 26-28 3.1.1 仪器简介 26-27 3.1.2 仪器标定 27-28 3.2 试样的物理性质指标及制备 28-30 3.2.1 试样物理性质指标 28-29 3.2.2 试样的制备 29-30 3.3 试验方案及步骤 30-31 3.3.1 试验方案 30 3.3.2 试验步骤 30-31 3.4 试验采用的标准和试样破坏形式 31-32 3.5 试验中应该注意的问题 32-34 第四章 加筋黄土的应力应变关系 34-55 4.1 不同b 值下各因素对加筋土的应力应变关系的影响 34-42 4.1.1 不同加筋层数加筋土的应力应变关系 34-36 4.1.2 不同含水率加筋土的应力应变关系 36-38 4.1.3 不同固结围压加筋土的应力应变关系 38-40 4.1.4 不同干密度加筋土的应力应变关系 40-42 4.2 一定加筋层数下,侧向应变之间的关系 42-43 4.3 不同应力路径下各因素对加筋黄土变形特性的影响 43-54 4.3.1 加筋层数对加筋土应力应变关系的影响 44-46 4.3.2 含水率对加筋土应力应变关系的影响 46-48 4.3.3 固结围压对加筋土应力应变关系的影响 48-51 4.3.4 干密度对加筋土应力应变关系的影响 51-54 4.4 本章小结 54-55 第五章 中主应力对抗剪强度参数的影响 55-61 5.1 概述 55-57 5.2 加筋土抗剪强度指标的变化规律 57-60 5.2.1 加筋层数一定时,内摩擦角和粘聚力随中主应力比的变化 57-58 5.2.2 含水率一定时,内摩擦角和粘聚力随中主应力比的变化 58-60 5.3 本章小结 60-61 第六章 结论与展望 61-63 6.1 结论 61-62 6.2 展望 62-63 参考文献 63-66 致谢 66-67 作者简介 67
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 土力学、地基基础工程 > 地基基础 > 人工加固地基 > 浅层和深层机械加固(压密) > 加筋土法
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