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Q₂黄土的蠕变特性及对边坡的影响研究

作　者: 姚超伟
导　师: 宋飞
学　校: 长安大学
专　业: 地质工程
关键词: Q2黄土蠕变试验经验模型理论模型有限差分法
分类号: TU444
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要

在我国，黄土有着广泛的分布面积，其复杂的结构及特殊的物质组成导致黄土工程特性复杂，尤其是黄土的流变特性。随着我国经济持续高速增长，各行各业越来越多的工程活动都涉及到了黄土。为了确保这些工程的安全问题，对黄土的流变特性研究具有十分重要的理论价值和实际意义。本文在分析国内外大量黄土蠕变研究文献的基础上，对陕西省礼泉县某崩塌的Q₂黄土进行了室内常规三轴蠕变试验，结合FLAC3D数值模拟方法较为系统地研究黄土的蠕变特性及对边坡的影响。主要研究内容如下：（1）分别对礼泉地区3种含水量（ω=12%、16%、21%）的Q₂黄土在4种围压水平下（100kPa、150kPa、200kPa、300kPa）进行了常规三轴蠕变试验。绘制出不同含水量不同围压下黄土的蠕变曲线，对其蠕变特性进行总结，并分析了围压对蠕变特性的影响。依据试验成果及蠕变试验曲线，绘制了应力应变等时曲线，分析研究了在不同围压水平下黄土蠕变的应力应变变化规律，并探讨了黄土的蠕变机理。（2）对三轴蠕变试验结果及相关蠕变试验曲线分析整理，得出Singh-Mitchell蠕变模型和Mesri蠕变模型两种描述土体蠕变特性的典型经验模型，同时利用数学方法对礼泉地区Q₂黄土建立蠕变经验模型公式，并确定其公式相关参数。同时进而对三种经验模型的准确性进行对比研究。在对礼泉Q₂黄土的本构模型研究上，选用五参数的广义开尔文模型，通过对蠕变试验曲线拟合，确定其公式相关系数，进而建立了其蠕变理论本构模型公式。（3）利用FLAC3D对礼泉地区Q₂黄土进行数值模拟，分别选用经典的摩尔库伦模型和广义开尔文蠕变模型，进而对不同时段两种模型的模拟结果进行了对比研究。

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