不同含水率与剪切速率下马兰黄土残余强度特性研究

不同含水率与剪切速率下马兰黄土残余强度特性研究

论文摘要

黄土是第四纪沉积物,在全球范围内分布广泛,集中分布于中纬度地带。我国黄土分布连续度较好,面积广,厚度大。随着中西部开发的不断深入,黄土高原作为新丝绸之路经济带建设的核心区域,基础设施建设逐年增加,在工程建设中引发了诸多地质灾害。工程活动的日益增多导致大量古滑坡复活,对人民的生命和财产安全造成巨大损失。诸多研究表明残余强度是研究古滑坡复活机制的重要参数,对边坡稳定性具有重要意义。本文在已有研究成果基础上,以地下埋深7m处的山西原状马兰黄土为研究对象,通过环剪试验,研究不同含水率与剪切速率对原状马兰黄土残余强度特性。取得如下研究成果:(1)法向应力为100kPa、剪切速率为0.1mm/min的工况下,试样含水率由0%增大到10%,残余强度逐渐增大,峰值强度逐渐减小;当含水率超过10%时,残余强度和峰值强度均随含水率增大而减小。(2)不同含水率的剪应力-剪切位移关系曲线表明,随着含水率的增大,试样破坏特征由应变软化转为应变硬化,破坏形式由脆性破坏转为塑性破坏。(3)法向应力为100kPa,试样含水率为15%,剪切速率分别设定为0.05、0.08、0.1、0.2、2、20mm/min,研究表明随着剪切速率的增大,原状马兰黄土的残余强度和峰值强度均呈对数形式增大。(4)在低剪切速率工况下,剪切面较粗糙,阶梯状较多;在高剪切速率工况下,剪切面更加光滑,剪切缝处有土粒和水排出。剪切速率增大导致剪切带厚度增加。从试样破坏形态可以看出,剪切速率在一定程度上影响试样剪切面处的粗糙程度和含水状态。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 选题背景和意义
  •   1.2 研究现状
  •   1.3 研究内容
  •   1.4 技术路线
  • 第二章 研究方案
  •   2.1 野外采样
  •   2.2 试验仪器介绍
  •   2.3 试样制备
  •   2.4 试验方法
  • 第三章 不同含水率下马兰黄土残余强度特性研究
  •   3.1 试验操作步骤
  •   3.2 试样破坏特征
  •   3.3 试验结果分析
  •   3.4 对比其它类土
  •   3.5 小结
  • 第四章 不同剪切速率下马兰黄土残余强度特性研究
  •   4.1 试验操作步骤
  •   4.2 试样破坏特征
  •   4.3 试验结果分析
  •   4.4 对比其它类土
  •   4.5 小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 不足和展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 左阳

    导师: 李彦荣

    关键词: 原状马兰黄土,残余强度,含水率,剪切速率,环剪试验

    来源: 太原理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,工业通用技术及设备

    单位: 太原理工大学

    分类号: P642.131

    总页数: 61

    文件大小: 3733K

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