饱和粉土静态液化特性研究

摘要

滑坡灾害每年会造成大量人员伤亡和经济损失，土质边坡的静态液化常常是诱发滑坡的重要原因之一。本文以黄河冲积粉土为研究对象，通过室内三轴试验和数值模拟，研究了固结比、干密度、围压和含水率对粉土静态液化的影响规律。主要内容如下： （1）通过室内试验，测得了试验用土的基本物理力学指标，包括试验用土的塑性指数、最大干密度和最优含水率。 （2）通过室内固结不排水三轴试验，对黄河冲积粉土的静态液化特性进行了研究，分析了围压、固结比、干密度和含水率对粉土静态液化的影响规律。 1）围压的增大，降低了饱和粉土的静态液化势，提高了其最大孔隙水压力；由有效应力路径图得到了饱和粉土在同一固结比下围压不同时的流滑面；同一应力条件下，固结比的增大，提高了流滑面的斜率。 2）固结比的增大，降低了饱和粉土的静态液化势和最大孔隙水压力；峰值偏应力和残余强度与固结比近似呈线性关系；由有效应力路径，得到了饱和粉土在不同固结比下的流滑面。 3）饱和粉土的静态液化势随干密度的增大而降低，当干密度大于1.53g/cm3时，干密度对粉土静态液化势的影响显著增强，最大孔隙水压力明显降低；孔压最大值与固结比近似呈线性关系。 4）含水率的增大，提高了粉土的液化势，降低了最大孔隙水压力；粉土的峰值偏应力和残余强度与含水率均近似呈线性关系。 （3）通过SLOPE/W软件对坡体进行数值模拟，研究了干密度和含水率对边坡稳定性的影响。分析可知，干密度的增大，提高了坡体的安全系数；含水率的增加，降低了粉土坡体的安全系数。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1动荷载引起地基土液化研究现状

1.2.2静态液化研究现状

1.3 基于稳态强度的液化研究方法

1.4本文主要研究内容

第二章 试验方案与制样

2.1 试验仪器

2.2 试验方案

2.3 试验步骤

2.3.1 试验土的物理力学指标

2.3.2三轴试验试样的制备及装样

2.3.3 试样的饱和

2.4 试验数据的采集

2.5 本章小结

第三章 饱和粉土静态液化的试验结果

3.1 围压对饱和粉土静态液化的影响分析

3.1.1 围压对偏应力-应变曲线的影响

3.1.2 围压对孔隙水压力的影响

3.1.3 围压对应力路径的影响

3.2 固结比对饱和粉土静态液化的影响分析

3.2.1 固结比对偏应力-应变曲线影响

3.2.2 固结比对孔隙水压力的影响

3.2.3 固结比对应力路径的影响

3.3 干密度对饱和粉土静态液化的影响

3.3.1干密度对偏应力-应变曲线的影响

3.3.2 干密度对孔隙水压力的影响

3.3.3 干密度对应力路径的影响

3.4 含水率对饱和粉土静态液化的影响分析

3.4.1含水率对偏应力-应变曲线的影响

3.4.2 含水率对孔隙水压力的影响

3.4.3 含水率对应力路径的影响

3.5 本章小结

第四章 数值模拟及结果分析

4.1 SLOPE/W简介

4.2 边坡模型和数值模拟方案

4.3 准备试验

4.4 SLOPE/W模拟分析

4.4.1 数值模拟步骤

4.4.2 含水率的影响

4.4.3 干密度的影响

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢