在自然環(huán)境中,粘性土豎向干縮裂隙是導(dǎo)致土堤壩、土坡及粘土襯墊等產(chǎn)生漸進(jìn)破壞的重要因素。早在六十年代就粘性土問(wèn)題已有大量研究,但對(duì)粘性土干縮開裂機(jī)制還處在定性分析和理論假設(shè)階段,對(duì)土體在干燥收縮開裂過(guò)程中的關(guān)鍵物理力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律研究還不夠深入。而今,隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升,為了對(duì)粘性土干縮開裂過(guò)程的深入研究,在裂縫模擬上具有優(yōu)勢(shì)的離散元數(shù)值分析方法逐漸被應(yīng)用到到復(fù)雜多變的巖土力學(xué)中。目前數(shù)值模擬主要集中在表面裂縫的演化,對(duì)豎向干縮開裂過(guò)程模擬較少,而且通常沒(méi)有考慮濕度遷移與應(yīng)力耦合作用。本文以典型粘性土為研究對(duì)象,主要采用數(shù)值分析的方法,結(jié)合前人典型粘性土干縮試驗(yàn),運(yùn)用PFC離散元軟件建立了濕度擴(kuò)散模型,實(shí)現(xiàn)了濕度-應(yīng)力耦合作用的二維離散元數(shù)值模擬模型。通過(guò)各種變參數(shù)模擬,詳細(xì)分析了粘性土在失水收縮開裂的過(guò)程中開裂面上顆粒的受力變化以及土體的力學(xué)特性與水土特性參數(shù)對(duì)粘性土失水開裂過(guò)程的影響,得到以下結(jié)論:（1）初步推倒了導(dǎo)熱理論與滲流理論各參數(shù)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,為運(yùn)用PFC離散元導(dǎo)熱模塊模擬土中水的滲流奠定了基礎(chǔ)。（2）在前人研究的基礎(chǔ)上,建立了考慮濕度-應(yīng)力耦合作用二維離散元模擬方法。... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１粘性土水份蒸發(fā)過(guò)程示意圖［７２］??２．１．?１常速率階段??

２．?２．?２水量平衡模型??水量平衡模型建立的基礎(chǔ)是地表水量總體守恒。即認(rèn)為在某一確定的系統(tǒng)中，??水份的流失與補(bǔ)充是相等的（如圖２－２），水量平衡模型主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉和??水文地質(zhì)學(xué)中。??７／?＼＼、??圖２－２地表水量平衡示意圖？??Ｂｌｉｇｈｔ等［７８’?８７１根據(jù)大氣水平衡得到以下公式：??Ｂ?＝?Ｐ－Ｅ?（２－５）??上式中：Ｂ是降水Ｐ和蒸發(fā)Ｅ間的平衡量，若不發(fā)生冰凍時(shí)，降水全部由降雨（Ｒ）??組成。并在此基礎(chǔ)上提出下式：??Ｐ?－?（１?＋?Ｒｏｆｆ）?＝?ＥＴ?＋?Ｒｅ?ｃｈ?＋?ＡＳ?（２－６）??式中：Ｉ是地表截流；??Ｒｏｆｆ是地表徑流；??ＥＴ是蒸散總量；??Ｒｅ?ｃｈ是地下水回補(bǔ)量；??ＡＳ是土體儲(chǔ)存水增加量。??此外，Ｂｌｉｇｈｔ還提出了此方程其他變化形式，如在垃圾填埋場(chǎng)中，滲濾液??需要重點(diǎn)考慮，有以下公式：??Ｐ?－?（Ｉ?＋?Ｒｏｆｆ）?＋?ＡＷ－ＥＴ＋Ｌ?＋?ＡＳ?（２－７）??式中：Ｌ是垃圾形成或補(bǔ)充的滲濾液；??Ａ?Ｗ是垃圾中含有的水分。??Ｃｕｉ［８２］等對(duì)Ｂｌｉｇｈｔ的公式作出了詳細(xì)的闡述，分析了蒸發(fā)量直接和間接的測(cè)??量方法，并提出了蒸發(fā)量測(cè)量中需要改進(jìn)的地方。??１０??

PFC2D模型試樣粒徑分布圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]膨脹土干燥收縮特性試驗(yàn)研究[D]. 張琦.南京大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2935657