粗粒土在剪切过程中的颗粒破碎研究

摘要

随着土石坝筑坝技术的发展，土石坝的高度越来越高，而粗粒土作为土石坝的主要筑坝堆石料，承受的应力越来越大，在实际工程中颗粒破碎现象越来越明显，受到的关注越来越多。
　　颗粒破碎直接改变粗粒土的本身结构，影响土体的强度、应力应变关系和流变变形等。研究人员采用静力粗粒土大型多功能三轴试验仪对颗粒破碎现象展开了研究，并取得了成果。如粗粒土经等压固结后的颗粒破碎情况[1]，在不同围压、应力水平下的颗粒破碎规律等研究取得了较大的进展[2]。但是，粗粒土在剪切过程中的颗粒破碎规律尚不清楚。本文通过古水堆石料的颗粒破碎试验研究，揭示了三轴试验剪切过程中颗粒破碎规律，主要工作内容如下:
　　(1)利用静力粗粒土大型多功能三轴试验仪，对古水面板坝玄武岩堆石料进行了一系列的室内固结排水三轴剪切试验，根据试验记录画出试验曲线，为破碎分析奠定基础。
　　(2)为保证筛析试验结果的准确性，为2mm以下颗粒制定了的筛析验证标准。
　　(3)通过室内固结排水三轴剪切试验，分析了古水面板坝玄武岩堆石料在制样、固结和剪切过程中的颗粒破碎规律。
　　(4)采用风化模型拟合了试验前后的颗粒级配曲线。分析了风化模型参数的物理意义。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外的研究发展及现状

1．3 本论文中研究工作

2 大型三轴试验内容及方案介绍

2．1 大型多功能三轴仪

2．1．1 仪器的技术参数

2．1．2 仪器的硬件组成

2．1．3 软件系统

2．2 试验用料

2．2．1 试验材料的级配

2．2．2 孔隙比、土粒比重的测定

2．3 试验方案

2．4 试验流程

2．4．1 试验前期制备

2．4．2 制备试样

2．4．3 试样饱和

2．4．4 固结、剪切

2．4．5 试验后处理

2．5 小结

3 颗粒筛析试验

3．1 引言

3．2 筛析试验

3．2．1 传统筛析试验简介

3．2．2 筛析试验的实际操作

3．3 粗筛中的问题及解决方法

3．4 细筛验证标准和试验流程的提出

3．4．1 细筛试验中的问题

3．4．2 原因分析

3．4．4 解决方案

3．4．5 新的筛析验证标准和筛析流程

3．5 筛析试验的结果

3．6 小结

4 剪切过程中的颗粒破碎

4．1 引言

4．2 剪切过程中的颗粒破碎规律

4．2．1 制样和固结过程中的颗粒破碎

4．2．2 同围压条件下剪切过程中的颗粒破碎

4．2．3 剪应变条件下剪切过程中的颗粒破碎

4．3 剪切过程中破碎参量的变化规律

4．3．1 颗粒破碎的量化标准的选择

4．3．2 剪切过程中破碎参量

4．4 小结

5 风化模型的应用

5．1 概述

5．2 风化模型

5．2．1 风化模型理论依据

5．2．2 风化模型参数的确定

5．3 风化模型的拟合效果

5．4 颗粒破碎参量和风化模型参数之间的关系

5．5 小结

6 结论与未来展望

6．1 结论

6．2 未来展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢