收藏本站
《吉林建筑大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于非饱和土三轴试验的季冻区深基坑冻胀破坏机理研究

郭浩天  
【摘要】:季节性冻土区域分布广泛且该区域土体普遍处于非饱和状态。季冻区非饱和土中的深基坑工程,因土体的特殊性、支护结构的临时性,在设计中未能正确考虑土体的冻胀,从而造成越冬深基坑工程事故频发。因此,文章在非饱和土三轴试验基础上,采用数值模拟分析方法,对季冻区非饱和土体中深基坑在冻胀作用下的破坏机理进行深入研究,主要成果如下:一、对季冻区土体、非饱和土体、冻胀及冻胀机理的国内外研究现状做了详细的总结,并对国内季冻区深基坑支护结构应用现状做了全面的论述。二、结合现有研究成果,对非饱和土的基本性质、冻胀力产生机理、非饱和土中冻胀力的影响因素、深基坑冻胀破坏类型及原因进行了理论分析。三、室内试验结果分析表明:在冻结过程中,随着温度的降低,土体的黏聚力逐渐增大且增幅逐渐升高,内摩擦角逐渐减小且减小幅度呈先升后降趋势;一个冻结融化过程后,土体的黏聚力、内摩擦角均减小,强度降低;非饱和土的强度指标随着饱和度(基质吸力)的变化而变化,其中,在一定饱和度(基质吸力)范围内,黏聚力随饱和度的减小逐渐增大且增加幅度降低,内摩擦角随饱和度的减小略有降低并逐渐趋于稳定。四、数值模拟结果分析表明:比较多种本构模型,其中Mohr-Coulomb Model模拟结果最为合理;温度变化(0℃~-15℃~15℃),支护桩水平位移、水平力、锚杆最大轴力、基坑顶面地表沉降隆起位移、基坑内土体隆起位移,随温度的降低增大,随温度的回升减小;土体冻胀受饱和度(基质吸力)影响显著;冻结过程中(15℃~-15℃),强度指标随温度变化(黏聚力逐渐增大,内摩擦角逐渐减小),支护结构水平位移、水平力、锚杆最大轴力、基坑顶面地表沉降隆起位移、基坑内土体隆起位移呈先减小后增大趋势。
【学位授予单位】:吉林建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU411;TU753

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何敏;冯孝鹏;李宁;;准饱和正冻土水热力耦合模型的扩展有限元程序研发[J];岩石力学与工程学报;2017年11期
2 李楠;王天亮;徐昌;吴泽;王海航;程博远;;反复冻融作用下粉质黏土的微观分形特征研究[J];铁道标准设计;2017年10期
3 李舰;韦昌富;刘艳;;非饱和黏土状态相关本构模型的数值实现[J];岩土力学;2017年10期
4 赵轩;杨更社;田俊峰;魏尧;叶万军;;冻融循环对高含水量黄土压缩变形特性的影响[J];地下空间与工程学报;2017年04期
5 罗会武;刘恩龙;;饱和土在单向冻结过程中的水-热-力耦合分析[J];防灾减灾工程学报;2017年04期
6 许健;王掌权;任建威;袁俊;;冻融条件下重塑黄土渗透规律试验分析[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2017年07期
7 张泽;周泓;秦琦;邴慧;武俊杰;周攀峰;;冻融循环作用下黄土的孔隙特征试验[J];吉林大学学报(地球科学版);2017年03期
8 马宏岩;张锋;冯德成;周志;;土体冻胀试验系统的研制与应用[J];北京工业大学学报;2017年09期
9 许健;王掌权;任建威;袁俊;;重塑黄土冻融过程抗剪强度劣化特性试验研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2017年02期
10 许健;王掌权;任建威;袁俊;;原状与重塑黄土冻融过程渗透特性对比试验研究[J];工程地质学报;2017年02期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 郭恒;宋福渊;耿冬青;张伟;李安青;;北京某越冬基坑冻胀事故分析与处理[A];第三届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2013年
2 王宁伟;矫军;胡文浩;;季节性冻胀对深基坑安全性的影响[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2012年
3 包承纲;詹良通;龚壁卫;;非饱和土的特性及其抗剪强度问题[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
4 赵敏;谢定义;刘奉银;;非饱和土渗水系数实验测定的新方法[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
5 陈正汉;;非饱和土的应力状态与应力状态变量[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
6 李未显;刁玉椿;陈仲颐;;非饱和土吸力传感器的研制及应用[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
7 陈仲颐;;非饱和土力学的基本原理与实际应用[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 闫垒;仇楠;占世源;杨瑞雪;;压实黄土单向冻融特性研究[J];山东工业技术;2018年15期
2 李舰;王鹏月;海路;朱彦华;蔡国庆;;膨胀性非饱和土本构模型的隐式和显式积分算法的比较[J];岩石力学与工程学报;2018年07期
3 王永岩;柳雪庆;苏传奇;张余标;魏剑;;冻融循环对不同孔隙率页岩相似材料影响的试验研究[J];冰川冻土;2018年01期
4 宁俊;王玉花;张聪敏;;初始含水量及冻融循环对黄土微结构的影响[J];科学技术与工程;2018年05期
5 郭航;孙婴婴;王欢元;;砒砂岩、沙的微观结构及与宏观性能“桥梁”的构建[J];西部大开发(土地开发工程研究);2018年01期
6 张帅;赵一桐;田雯菁;;冻融循环对非饱和粉质粘土渗透性影响的试验研究[J];山西建筑;2017年34期
7 彭湘林;范文;魏亚妮;田陆;邓龙胜;;黄土高原城市工程地质分区——以铜川地区为例[J];吉林大学学报(地球科学版);2017年05期
8 李舰;赵成刚;刘艳;付海清;;适用于膨胀性非饱和土的边界面模型的数值实现[J];岩石力学与工程学报;2017年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王治军;潘俊义;周鹏;吴光辉;;冻融作用对黄土湿陷性的影响[J];地下空间与工程学报;2016年06期
2 赵天宇;张虎元;严耿升;李锦;;河西寒旱区盐渍土地层温湿度变化模式[J];吉林大学学报(地球科学版);2016年05期
3 周家作;韦昌富;李东庆;魏厚振;裴万胜;;饱和粉土冻胀过程试验研究及数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2017年02期
4 王铁行;杨涛;鲁洁;;干密度及冻融循环对黄土渗透性的各向异性影响[J];岩土力学;2016年S1期
5 曾磊;赵贵章;胡炜;黄金廷;;冻融条件下浅层黄土中温度与水分的空间变化相关性[J];地质通报;2015年11期
6 钟祖良;王睢;刘新荣;;基于综合结构势概念的结构性原状黄土屈服准则[J];岩土力学;2015年11期
7 田俊峰;叶万军;杨更社;;含水量及冻融循环对阳曲黄土压缩特性的影响分析[J];地下空间与工程学报;2015年04期
8 蔡海兵;程桦;姚直书;王翰;;基于冻土正交各向异性冻胀变形的隧道冻结期地层位移数值分析[J];岩石力学与工程学报;2015年08期
9 曾桂军;张明义;李振萍;裴万胜;;饱和正冻土水分迁移及冻胀模型研究[J];岩土力学;2015年04期
10 张辉;王铁行;罗扬;;非饱和原状黄土冻融强度研究[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2015年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李冬;刘艳;;非饱和土的黏弹塑性本构模型研究[J];北京工业大学学报;2018年03期
2 孙广利;王祥虎;;非饱和土三轴仪应用及展望[J];四川建材;2018年02期
3 陈茜;程大伟;郭光玲;;一维稳态流下非饱和土静止土压力系数的铅直分布[J];中国科技论文;2017年01期
4 张剑;倪俊;姜朋明;梅岭;;含水量对非饱和土强度影响的试验分析[J];江苏科技信息;2015年13期
5 陈正汉;;非饱和土与特殊土力学的理论与实践[J];后勤工程学院学报;2011年04期
6 ;第二届全国非饱和土学术研讨会征文通知(第1号)[J];岩土工程学报;2004年03期
7 穆弓;第二届国际非饱和土学术会议在京召开[J];铁道工程学报;1999年01期
8 刘祖典,刘武农;非饱和土的强度特性[J];工程勘察;1999年01期
9 杨代泉;非饱和土弹塑性应力应变特性模拟[J];岩土工程学报;1995年06期
10 Fredlund,D.G.,杨宁;非饱和土的力学性能与工程应用[J];岩土工程学报;1991年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙德安;;非饱和土的动力特性[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
2 郭小红;张鸿儒;;循环荷载下非饱和土的残余变形特性[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
3 卢应发;吴延春;罗先启;;非饱和土中气体的一些力学特性[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2006年
4 刘海宁;刘汉东;王思敬;;黄河下游堤防非饱和土边坡稳定性分析[A];第一届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2005年
5 陈正汉;;非饱和土的应力状态与应力状态变量[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年
6 陈建斌;孔令伟;郭爱国;赵艳林;;大气作用下膨胀土边坡的动态响应数值模拟[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
7 张洪武;黄辉;周雷;;热耦合作用下非饱和土动力非线性有限元分析[A];全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C];2003年
8 宋艺;兑关锁;陈铁林;;非饱和土简化固结理论及在土木工程中的应用[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
9 包承纲;詹良通;龚壁卫;;非饱和土的特性及其抗剪强度问题[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年
10 陈正汉;;非饱和土的理论与实践[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 张晓冬 阳雄 郑明朗;陈正汉:厚木板钻二十年[N];科技日报;2003年
2 张艳江 罗文可;始于垒土攀险峰[N];中国水利报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐栋;考虑前期降雨影响的非饱和土特性及边坡稳定性分析[D];武汉大学;2016年
2 周嵩;热—水—力耦合条件下非饱和土的热传导特性及调控机理研究[D];武汉大学;2014年
3 崔凯;非饱和土中污染物传输参数反演方法研究[D];大连理工大学;2003年
4 韩晓雷;非饱和沙漠地基土的理论和工程应用研究[D];西安建筑科技大学;2005年
5 李顺群;非饱和土的吸力与强度理论研究及其试验验证[D];大连理工大学;2006年
6 凌华;非饱和土强度变形实用计算方法[D];河海大学;2006年
7 汪东林;非饱和土体变试验研究及其在地面沉降中的应用[D];大连理工大学;2007年
8 董建军;基于数字图像测量的非饱和压实土应力—应变特性研究[D];大连理工大学;2008年
9 李培勇;非饱和土的理论探讨及膨润土加砂混合物的试验研究[D];大连理工大学;2007年
10 徐炎兵;非饱和土两相流模型及其应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 侯思雨;粉土和砂土非饱和渗透性试验及在双层毛细阻滞系统中的应用[D];中国地质大学(北京);2018年
2 王祥虎;长春老黏性土非饱和土三轴试验研究[D];吉林建筑大学;2018年
3 郭浩天;基于非饱和土三轴试验的季冻区深基坑冻胀破坏机理研究[D];吉林建筑大学;2018年
4 尤金宝;考虑相变与滞后效应的汽油在非饱和土中运移规律研究[D];北京交通大学;2017年
5 张立彪;重塑网纹红土非饱和直剪强度特性的微结构效应研究[D];合肥工业大学;2017年
6 李金玉;非饱和土持水能力和抗剪强度的研究及应用[D];大连理工大学;2017年
7 彭伟珂;初始干密度对非饱和土变形及强度影响的试验研究[D];湖北工业大学;2017年
8 柏亮;不同初始干密度非饱和黏性土强度特性研究[D];湖北工业大学;2017年
9 甘世朝;不同初始孔隙比非饱和黏土的渗透特性研究[D];湖北工业大学;2017年
10 裴晓敏;非饱和土的湿、载等效固结特性的研究[D];西安理工大学;2017年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026


丁香五月 啪综合