高氯盐细砂土流变模型的试验研究

摘要

本文首先介绍了国内外对盐渍土性质以及砂土流变方面的研究现状。目前对于盐渍土工程性质的研究主要集中于研究硫酸盐以及碳酸盐盐渍土的盐胀效应以及其盐水运移机理，而对氯盐物质对岩土体工程性质影响的研究相对较少，对于高含盐砂性土流变特性的研究更是罕见报导。由于基础建设规模的扩大，大量的基础设施不免要位于含盐率较高的砂土地区，若不考虑砂土的流变性质，必然会使基础设施的长期安全性大打折扣。　　为了研究高含盐细砂土的流变特性，本文采用固结仪对不同含盐率、不同含水率的砂土试样进行了不同荷载下的单轴压缩试验。然后通过整理后的试验数据，从定性的角度分析了含水率、含盐率以及荷载对高含盐细砂土蠕变过程的影响，并分析了含水率以及含盐率的影响机理。通过分析各试样蠕变曲线特征初步选择了两个三单元的流变模型用以描述其流变性质，再以OriginPro8.0软件分析了两个模型的优良性，最终确定选择三单元的H-K模型。根据蠕变试验数据，采用OriginPro8.0的非线性拟合功能拟合出了H-K模型的三个流变参数，拟合结果发现，各流变参数随着含水率、含盐率以及荷载变化而存在较大范围内的变化。根据各参数随着不同影响因素的变化规律，将各参数表达成了关于荷载和含盐率的二元线性函数，并拟合出了各函数的各个参数。　　最后采用分层总和法的原理，对砂土取样地区路基简化模型的长期沉降做了验算性计算，并以VB.NET程序设计语言编写了其计算程序。将计算数据与实际观测数据对比发现，计算数据的最终变形量以及稳定时间均小于实测数据。为了能使H-K模型能够更准确的预测该地区地基的长期变形量，本文根据FLAC3D的有限差分计算原理给出了一种H-K模型在三维状态下的中心差分格式，并给出了其计算程序流程图。

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1 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2 本文研究的内容和意义

2 流变模型理论

2.1 基本元件的本构关系

2.2 粘弹性模型

2.3 粘弹塑性模型

2.4 其他的简单粘弹性模型

3 室内试验及结果整理

3.1 蠕变试验设备

3.2 试验对象的制备

3.3 实验方案

3.4 试验数据整理

4.5 本章小结

4 流变模型的选取及参数确定

4.1 流变模型的选择

4.2 流变参数的确定

4.3 本章小结

5 本文模型计算值与实测资料的对比

5.1 勘察资料及模型简化处理

5.2 计算原理

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果