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太原地区原状粉土与重塑粉土动力特性研究

作　者: 吴海生
导　师: 马克生
学　校: 太原理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 粉土含水量围压动弹性模量阻尼比动强度
分类号: TU435
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

水是影响土体动力性质的主导因素之一,对土的结构性有非常显著的影响。因降雨降雪、地表水流、冻融作用及人类工程活动等原因都会造成土体内水环境条件的改变,从而导致土体边坡稳定状态的改变甚至边坡失稳破坏。水对粉土的静力、动力特性的影响非常显著。粉土这类土有不易形成板块,受剪力弱,难以压实,颗粒间联结强度低,土体渗透系数高,水力渗透作用下易产生流砂等特点,在振动(如地震)作用下易产生液化、流动、潜蚀和地面塌陷等不良工程地质现象,所以有必要开展粉土的动力特性对水的敏感性研究,这项工作将对工程的施工、设计、提高工程的安全度、降低工程造价具有十分重要的现实意义。正是基于以上的考虑,本文利用DDS—70微机控制电磁式振动三轴仪,对太原地区的粉土进行动力特性试验,主要工作包括:在不同的含水量、不同的围压下对太原地区的原状粉土和重塑粉土的动弹性模量、阻尼比、动强度进行测试分析对比。通过上述试验初步了解了太原地区原状粉土和重塑粉土的动力特性参数受含水量、围压的影响规律,并且得出了如下的一些结论:1)在相同的动应变条件下,含水量越大,粉土中的动应力越小。随着含水量提高,原状粉土和重塑粉土的动应力越来越接近。总的规律表现为原状粉土中的动应力比重塑粉土中的动应力高。相同的动应变条件下,原状粉土和重塑粉土的动应力随围压的增大而增大,重塑粉土增加的幅度比原状粉土高。2)动弹性模量均随含水量的增大而减小,且降低的幅度越来越小。在同一含水量下,原状粉土的动弹性模量比重塑粉土高,随着含水量的增大,差别越来越小。动弹性模量均随围压增大而增大。最大动弹性模量均随含水量的增大而减小,随围压的增大而增大。3)阻尼比均随动应变的增大而增大,随含水量增大而减小,随围压变化规律不明显。在相同含水量时原状粉土的阻尼比比重塑粉土高,随含水量的增大两者的阻尼比越来越接近。4)动强度均随着含水量的增大而减小,随围压的增大而增大。相同条件下,太原原状粉土的动强度比重塑粉土的高,这种差异随着含水量的增大逐渐减小。5)引起各种动力参数与含水量、围压变化规律的主要因素是由粉土的结构性造成的。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-20
  1.1 引言  8
  1.2 本课题提出的背景及意义  8-9
  1.3 粉土的研究现状概述  9-12
  1.4 粉土在动荷载作用下的研究现状  12-18
  1.5 本论文研究的主要内容与工作  18-20
第二章土的动力特性试验研究的方法和原理  20-36
  2.1 土的动力特性与应变幅值的关系  20
  2.2 土的动力试验测试仪器的适应性探讨  20-21
  2.3 动三轴仪技术的发展概况  21-23
  2.4 土的室内动力特性测试分析方法  23-25
  2.5 土动力特性参数的试验分析方法  25-36
第三章试验方案与方法  36-41
  3.1 试样的来源及基本物理性质指标  36
  3.2 试样的制备  36-38
  3.3 动力试验仪器的简介  38
  3.4 仪器的标定及操作步骤（见附录）  38
  3.5 动力试验基本参数的确定  38-41
第四章粉土的动弹性模量及阻尼比试验  41-69
  4.1 土的动本构关系  41-52
  4.2 动弹性模量  52-57
  4.3 最大动弹性模量  57-63
  4.4 阻尼比  63-67
  4.5 本章小结  67-69
第五章粉土的动强度试验  69-80
  5.1 动强度破坏标准探讨  69-70
  5.2 试验结果整理分析  70-78
  5.3 本章小结  78-80
第六章结论与展望  80-82
  6.1 本次试验的主要结论  80-81
  6.2 进一步研究的思路和建议  81-82
参考文献  82-87
附录 DDS—70 微机控制式动三轴仪的标定及操作  87-89

太原地区原状粉土与重塑粉土动力特性研究

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