干湿和冻融耦合作用下重塑黄土压缩变形特性及微观特性试验研究

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1、分类号:TU44410710-2015221018专业硕士学位论文干湿和冻融耦合作用下重塑黄土压缩变形特性及微观特性试验研究张文导师姓名职称折学森教授专业学位类别申请学位级别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月13日学位授予单位长安大学ExperimentalStudyonCompressiveDeformationandMicroscopicPropertiesofRemoldedLoessunderCouplingEffectofDry-wetandFreezing-thawingADissertationSubmittedfortheDe

2、greeofMasterCandidate：ZhangWenSupervisor：Prof.SheXuesenChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着城市化进程的加快，黄土地区沟壑纵横的地形限制了城市的发展，因此许多城市进行了大型的“削山填沟”工程，相应地也带来了许多黄土工程病害问题。本文以延安新区填方工程为背景，以重塑黄土为研究对象，以试验研究为基础，采用宏观压缩变形分析和微观结构研究相结合的方法，研究了重塑黄土在干湿及冻融循环耦合作用下的变形特性及微观结构特性。主要研究内容如下：（1）通过不同干密度重塑黄土在不同循环次数下的干湿、冻融循环试验，结合固结压缩试验结

3、果，得到了不同循环次数下土样的应力应变关系、压缩模量与循环次数的关系，建立了侧限压缩应变与循环次数之间的拟合关系式，分析了干湿循环作用与冻融循环作用下重塑黄土变形机理。（2）通过重塑黄土干湿循环和冻融循环耦合试验，得到影响土样压缩变形的敏感参数，并通过多元线性回归分析得到各自的影响权重；通过分析土体内部结构差异和单因素之间的叠加关系，得到干湿循环作用在耦合作用中起主导作用，冻融循环作用起一定的促进作用的结论。在已有的压实黄土加压本构模型的基础上建立考虑循环次数的重塑黄土应力应变关系。（3）采用电镜扫描的方法对重塑黄土微观结构进行研究，通过定性及定量相结合的方法研究了不同循环次数土样的微观结构变

4、化规律，得到了重塑黄土对宏观变形特性的微观结构研究解释；选取11项具有代表性的微观结构参数进行定量化研究，并通过灰色关联分析原理将选取的微观结构参数分别与重塑黄土宏观压缩变形参数进行关联，得到了与宏观压缩变形特性关联紧密的微观结构参数。关键词：重塑黄土，耦合循环，压缩变形，微观结构，关联度iAbstractWiththeacceleratingofurbanization,thegullyterrainintheloessareahaslimitedthedevelopmentofthecity.Therefore,manycitiescarryoutlarge-scale"excavatin

5、ghillandfillinggully"projects,whichalsobringsaboutmanyloessengineeringproblems.TakingtheprojectofYan'anNewDistrictasthebackground,andremoldingloessastheresearchobject,basedonexperiments,macroscopiccompressiondeformationanalysisandmicrostructuralstudieswerecombinedtostudythecouplingeffectsofremoldedl

6、oessunderthewet-dryandfreeze-thawcycles.Deformationcharacteristicsandmicrostructurecharacteristicswereobtained.Themainresearchcontentsandresearchachievementsareasfollows：(1)Byremodelingdifferentdrydensityofloess,andimposingdifferentcyclenumbertestsandfreeze-thawcycletests,combiningwithconsolidationa

7、ndcompressiontestresults,thestress-strainrelationshipandcompressivemodulusofthesoilsampleswithdifferentcycletimesarerelatedtothenumberofcyclesandthesidesareestablished.Thefittingrelationshipbetweenthe