基于临界状态理论的冰碛土力学特性试验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈磊磊 |
| 答辩日期 | 2019-07-01 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 成都 |
| 导师 | 周公旦 |
| 关键词 | 冰碛土 力学特性 强度 临界状态 |
| 学位专业 | 岩土工程 |
| 其他题名 | Experimental Study on the Mechanical Characteristics of Glacial Tills Based on Critical State Theory |
| 英文摘要 | 冰碛土是广泛分布在中国青藏高原上的一种混杂堆积物，除了气候变暖加剧冰川消融以外，降雨也是导致冰碛土失稳的最重要因素之一。近期中国规划建设的川藏交通廊道（川藏铁路和高速公路）将穿过海洋型冰川活跃地带并且该地带冰碛土大量失稳，这对沿线的基础设施造成了严重的威胁。基于此，急需对冰碛土进行较为系统的研究。然而，目前对冰碛土的力学特性以及造成冰碛土失稳的破坏机理的研究相对较少，特别是基于临界状态理论的研究更是少见。2007年及2010年西藏天摩沟由于强降雨的影响，多次爆发泥石流，使得这里的土体在稳定状态与非稳定状态之间发生变化。因此，我们选取西藏天摩沟处不同类型的冰碛土开展力学特性的研究，目的在于研究天摩沟处冰碛土的变形特性及受剪力学行为，并基于临界状态理论获得不同含水率情况下冰碛土的临界状态线的变化趋势。从而为判别冰碛土体失稳的内在机理提供一个基本的认识。 本文通过结合野外考察选取天摩沟典型位置处的现代冰碛土与古冰碛土开展物理力学试验研究。发现并获得了冰碛土的物理力学特性以及失稳机理。通过开展一维固结和各向同性压缩试验获得了不同应力条件下的压缩性质，发现了描述冰碛土压缩性过程中压缩指数与次压缩系数的变化关系，划分了冰碛土属于低压缩性土体，通过与国际上的其它岩土材料进行比较，找到了它们之间的差异。其次，通过开展一系列排水直剪试验，研究了饱和和非饱和冰碛土的剪切行为和临界状态。随着含水率的增大，冰碛土的剪胀性受到抑制，进一步证实了对于冰碛土在峰值应力比处的剪胀率高于应力-剪胀方程提出的预测值，这意味着在剪胀公式中有必要考虑含水率对它的贡献。试验结果表明，经典的应力-剪胀方程都低估了在非饱和试样中土体在低应力水平下的剪胀率。此外，当土体由非饱和状态向饱和状态变化时，临界状态线向上移动，并且与非饱和临界状态线平行。在不同应力条件下的三轴试验中，在p’-q空间内表现出先剪胀然后剪缩的特性，并且更重要的是出现了相变线。通过对比，现代冰碛土和古冰碛土得到的临界状态线并不相同，现代冰碛土的临界状态线M为1.69，而古冰碛土为1.64。试验结果还与国际上的其它岩土材料进行对比，明确了冰碛土与不同类型的岩土材料之间的差异性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 118 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/33951]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地灾害与地表过程重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈磊磊. 基于临界状态理论的冰碛土力学特性试验研究[D]. 成都. 中国科学院大学. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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