上海地区非饱和粉质粘土本构模型的研究（可复制毕业论文）.pdf

摘要近年来,随着上海的世博会场馆建设项目、虹桥交通枢纽项目等大型建设项目的启动,以及多条轨道交通的建设,城市地下空间的开发,上海出现了大量的超深、超大的地下深开挖工程。除了地下工程本身的强度、变形、稳定性问题需遍采用的土体本构模型除了修正剑桥模型可用于模拟开挖问题之外其他模型均未能较好的考虑开挖问题。且饱和土本构模型未能考虑开挖过程中降水等引起的土本构模型以解决工程实际问题显得尤为必要。本文将上海第②层粉质粘土重塑土作为研究对象,通过吸力量测试验、控制吸力非饱和土固结试验、控制吸力非饱和土三轴剪切试验,对研究对象的土水特征曲线、应力一应变一强度关系进行了较为全面的研究,并在试验的基础上提出论文进行的工作及取得的创新成果有:⑼ü蟹潜ズ屯廖α坎馐匝椋玫搅说臀锥全吸力阶段的土水特征曲线及其拟合公式。⒒谟煞潜ズ屯寥峒羟加卸载匝橐约胺潜ズ屯凉探崾匝榈玫降试验曲线,通过将吸力融入饱和土的⒉捎肍亩慰7⑵教ǎ纬闪丝赡D釮竟鼓P偷摹胺耦合”算法,并通过将其用于控制吸力三轴剪切有对试验和固结试验曲线竟鼓P偷姆潜ズ屯燎慷日奂趵砺郏⒃贔平台上加以实现,及将其用于复合土钉支护的稳定性验算,使可定量分析吸力对⒔辛斯こ逃τ醚芯俊<扑憬峁砻鳎琀竟鼓P湍芄唤虾玫模拟和处理基坑“坑底隆起’’过大的问题以及吸力对强度和稳定性的贡献。关键词:非饱和土,土水特征曲线,非饱和固结试验,非饱和三轴剪切试验,非饱和土强度,非饱和土本构模型,弹塑性本构模型,非饱和土强度折减理论,多要定量分析之外,地下工程的施工对周边环境的影响也需要定量评估。而目前普非饱和土的变形、强度和稳定性特性。因此,提出一种可模拟卸载问题的非饱和了研究对象的非饱和土弹塑性本构模型型土层的土水特征曲线及其拟合公式;并在结合前人研究成果的基础上,得到了模型,提出了非饱和粉质粘土本构模型P停捎糜诒硎龇潜ズ托∮Ρ溆不恋奶匦浴的分析,检验了算法的正确性。⑻岢隽嘶贖稳定性的贡献。重屈服面,应力更新算法,回弹模量摘要●、
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第一章绪论研究背景和意义非饱和土分布十分广泛,如土坝、铁路和公路路基填土、机场跑道的压实填土等都处于非饱和状态:其次,港口平台、管道等离岸工程中所遇到的土,往往是含生物气的海相沉积土,其孔隙中含有以大气泡形式存在的生物气体;此外,在地下水面附近的高饱和土体,其孔隙水中溶解了部分以小气泡形式存在的气体,在土体卸载缁涌M以后,溶解于孔隙水中的气体逸出,以气泡形密联系的地表土很多都是非饱和土。最后,一些常被人们称为是“特殊问题土”的膨胀土、残积土、湿陷性黄土和压实土等,也属于非饱和土的研究范畴。以往在大多数工程中都将非饱和土视作一种特殊的饱和土来简化和研究。但由于土中气相介质的存在,使得非饱和土与饱和土相比,其性质更复杂,性状更多变。如分布在中国西南地区的膨胀土和西北地区的黄土,由于含水量变化能引起地表面的隆起和沉降,常常成为引发建筑物及构筑物出现工程问题的主要原因。非饱和土的关键问题就在于土中气体对土体性状的影响,而且这种影响是通过负孔隙水压力产生的,即非饱和土力学中所谓的吸力。研究表明,经典饱和土响,使得一些岩土工程问题更加复杂。随着研究的逐渐深入,人们己经注意到,对于非饱和土,将其简化为饱和土是不合理的。例如在膨胀土地基基础的设计中,如果单纯按照膨胀土的现有强度进行设计,则可能将强度参数估计过高,不安全;如果按其最低强度进行设计,又将造成浪费。在基坑开挖过程中,坑内外降水都会引起土体饱和度的变化,从而土体的强度和变形模量也将发生变化,如采用饱和土理论来解释将会引起偏差。在上海地区与地下工程密切相关的主要