不同砂率下粘土在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下力學(xué)性能影響因素及關(guān)系研究.pdf

1、目前，對(duì)于黏性土到砂性土的一般性土體的流變—固體狀態(tài)力學(xué)特性的研究及其相互關(guān)系的研究比較少。本文以高嶺土和細(xì)砂作為基礎(chǔ)材料，并按不同比例配制出黏土到砂土共5種土樣，通過(guò)試驗(yàn)研究，探究其流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下的力學(xué)特性及其影響因素，基于試驗(yàn)結(jié)果明確其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下力學(xué)性能相互關(guān)系，并結(jié)合顆粒物質(zhì)約束概念，分析其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的機(jī)理，并探究土體流變—固體狀態(tài)力學(xué)特性及其影響因素與邊坡穩(wěn)定性的關(guān)系，并基于此提出一些關(guān)于提高

2、邊坡穩(wěn)定性的合理化建議。
　　本文通過(guò)蠕變?cè)囼?yàn)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，對(duì)五種不同土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)的力學(xué)特性及關(guān)系進(jìn)行了研究。并研究了黏粒含量、含水率、加載速率、密實(shí)度等影響因素與土體流變—固體力學(xué)性能的關(guān)系。試驗(yàn)表明:土體在流變狀態(tài)下的非衰減臨界應(yīng)力和固體狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，均隨土體黏粒含量的增加具有先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)黏粒含量占土體總質(zhì)量的60％時(shí)達(dá)到最大。土體在流變狀態(tài)下的蠕變變形隨含水率的增加而增加，非衰減蠕變臨界應(yīng)力

3、隨含水率的增加而降低;土體在固體狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度隨含水率的增加具有先增大后減小的趨勢(shì)，各種土體的抗壓強(qiáng)度最大值出現(xiàn)在含水率為塑限含水率的60％左右。
　　論文基于顆粒物質(zhì)約束的概念，分析了顆粒物質(zhì)在離散狀態(tài)、流變狀態(tài)、固體狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系的機(jī)理。顆粒物質(zhì)的約束狀態(tài)的轉(zhuǎn)變決定其力學(xué)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，ODI約束是顆粒物質(zhì)的一般約束形式，在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為固結(jié)約束和接觸約束，ODI約束的四種約束能力和對(duì)應(yīng)的自由度的變化和組合，形成了顆粒

4、物質(zhì)由流變狀態(tài)向離散狀態(tài)和固體狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
　　基于土體流變—固體性能之間的關(guān)系研究，本文分析了黏粒含量和含水率對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。研究表明，黏粒含量為土體總質(zhì)量的60％時(shí)，土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下抵抗破壞的能力最強(qiáng)，在邊坡填土選擇上可以考慮黏粒含量60％的土體;砂性土排水性能好，但強(qiáng)度較低，在坡度較小的邊坡，砂性土更適合做填筑材料;黏粒含量較高的邊坡，排水性能較差，應(yīng)重點(diǎn)考慮含水率對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。土體含水率越高，在流變—固