杭州市粉土各向异性特性室内试验研究

论文摘要

粉土是杭州市典型的地基土，受钱塘江冲积而形成。粉土的粒径大小与组成界于砂土与黏土之间，其力学性质有一定的特殊性，因此，对粉土的特性进行研究是很有必要的。各向异性是土体的重要性质之一，前人对砂性土和黏性土各向异性都进行了很多的研究，但由于粉土的特殊性，砂土和黏土的各向异性规律并不一定适合粉土。因此，本文采用室内试验的方法，对粉土自身的各向异性特征进行研究，研究内容及主要研究结果如下：1、用静载压实和击实两种不同的方法重塑粉土，研究重塑方法对粉土各向异性的影响。从不同方向切取试样，进行标准固结试验、直剪试验、渗透试验，分析粉土各向异性对其变形、强度和渗透性的影响。并对两种重塑粉土的各向异性规律进行了比较，发现两种方式制备的的土样都存在不同程度的各向异性，但其各向异性规律存在一些差别。2、利用扫描电镜下观察粉土的微观组成和形态特征，从微观的角度对粉土各向异性的形成和发展进行分析。3、对静载压实重塑粉土土样，从0°，45°，90°三个方向切取试样，进行固结不排水三轴剪切试验。比较三个方向取样的应力—应变关系，抗剪强度及其指标，并分析各向异性对Duncan-Chang模型中参数a，b取值的影响。4、进行了系列等压固结和K0固结不排水剪切试验，研究K0固结对粉土强度和变形的影响。结果表明：K0固结能提高粉土的强度，但提前使粉土达到屈服。K0固结与等压固结不排水剪切的总应力强度指标相差较大，但有效强度指标相差较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 粉土的力学性质
• 1.3 土体各向异性的形成和影响
• 1.4 关于土体各向异性的研究现状
• 1.4.1 土体各向异性的宏观研究
• 1.4.2 土的各向异性的微观研究
• 1.5 现有研究中存在的问题
• 1.6 本文研究内容及主要工作
• 第2章 重塑粉土各向异性的室内试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 杭州市典型地基粉土的物理特性
• 2.3 试样制备
• 2.4 试验方案
• 2.5 试验过程
• 2.6 试验结果与分析
• 2.6.1 标准压缩固结试验
• 2.6.2 直接剪切试验
• 2.6.3 渗透试验
• 2.7 相互关联的各向异性分析
• 2.8 粉土的细观特征
• 2.9 本章小结
• 第3章 等压固结条件粉土强度各向异性的试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 试样制备
• 3.3 仪器介绍
• 3.4 试验方案
• 3.5 试验关键技术
• 3.5.1 试样饱和
• 3.5.2 试样固结与剪切
• 3.6 试验结果与分析
• 3.6.1 试样破坏形式
• 3.6.2 应力—应变关系
• 3.6.3 峰值主应力差与其对应的极限应变
• 3.6.4 破坏主应力线
• 3.6.5 Duncan-Chang 模型参数分析
• 3.7 本章小结
• 0固结粉土不排水与排水抗剪强度'>第4章 K₀固结粉土不排水与排水抗剪强度
• 4.1 引言
• 4.2 侧压力系数 K045
• 4.3 试样制备
• 4.4 试验方案
• 4.5 试验内容
• 4.5.1 试样饱和
• 4.5.2 固结与剪切
• 4.6 试验结果与分析
• 4.6.1 应力应变关系
• 4.6.2 峰值主应力差与极限应变
• 4.6.3 孔压-应变关系
• 4.6.4 总应力路径分析
• 4.6.5 有效应力路径分析
• 4.6.6 最大有效主应力比及其对应的极限应变
• 4.6.7 破坏主应力线
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文