动力荷载下土体非饱和-饱和渗流特征研究.pdf

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1、分类号密级_动力荷载下土体非饱和-饱和渗流特性研究研究生姓名：张超指导教师姓名、职称：周斌副教授学科专业：岩土工程研究方向：边坡稳定理论与实践湖南工业大学二〇一八年六月六日湖南工业大学学位论文原创性声明湖南工业大学学位论文原创性声明湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：2018年6月7日湖南工业

2、大学论文版权使用授权书湖南工业大学论文版权使用授权书湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名：日期：2018年6月7日摘要矿区开采过程中，开挖造成地下水位的变化，从而引起渗流发生变化。渗流造成矿区积水不仅影响工程进展，而且矿区内爆破等动力荷载较频繁，对渗流的影响将更加强烈。本文结合常德雷公庙石灰岩矿，通过对矿区内的粉砂质粘土在动力荷载下的

3、非饱和-饱和渗流特性的研究,来分析土体受动力荷载影响下渗流的变化情况。通过室内试验、模型试验和数值模拟三种方法，研究了动力荷载下土体的渗流。得到以下结论：(1)通过对室内试验得出试验土样的基本参数，并在此基础上进行渗透试验；根据传统的渗透试验仪器改进设计了动力荷载渗透试验装置，并通过此渗透试验装置进行室内模型试验。试验结果表明，动力荷载的作用增加了土体非饱和-饱和的渗流速度。(2)通过对比试验过程中土压力的变化，发现动力荷载的作用使土体在非饱和-饱和渗流过程中土压力增大；在相同条件下，通过分析非饱和-饱和渗流过程中土体含水量的变化发现，动力荷载作用使土体渗流过程中含水量增

4、大；通过在模型箱侧设置的测压管的压力变化，分析得出动力荷载使渗流过程中的水头损失减少；通过综合分析试验过程中湿润锋与渗透出水量的变化情况，发现动力荷载对土体非饱和-饱和渗流的影响具有滞后效应；即动力荷载对土体非饱和-饱和渗流的影响不会随即宏观显现出来，会随着时间历时而逐渐显现出来。(3)通过FLAC3D数值模拟计算，在验证数值模拟可行的基础上，通过改变动力荷载的大小，来分析动力荷载对土体渗流过程中孔隙水压力的影响。数值计算结果表明，随着动力荷载的逐渐增大，土体孔隙水压力的变化逐渐增大；孔隙水压力的响应情况是随着距离动力荷载施加点的远近不同而不同，距离动力荷载施加位置越近，

5、孔隙水压力的增加越大，响应也越激烈，反之亦然。通过孔隙水压力的变化情况并结合理论分析可以得出，随着动力荷载的不断增大，土体的渗流也越显著，这也将影响到土体的基本结构的稳定性。但是这都是在土体基本内部结构没有遭到彻底破坏的前提下得到的。关键词：动力荷载，非饱和-饱和，渗流，数值模拟IABSTRACTDuringtheminingarea,thegroundwaterlevelischangedduetoexcavation,resultinginseepagechanges.Thewateraccumulationintheminingareanotonlyaffectst

6、heprogressoftheengineering,butalsothedynamicloadofblastingintheminingareaismorefrequent,andtheinfluenceontheseepagewillbemoreintense.Inthispaper,combinedwiththeChangdeleigongTemplelimestonemine,ThroughthestudyofUnsaturated-Saturatedseepagecharacteristicsofsiltyclayunderdynamicload,thechan

7、geofseepageundertheinfluenceofdynamicloadisanalyzed.Throughthethreemethodsofindoortest,modeltestandnumericalsimulation,theseepageofsoilunderdynamicloadisstudied.Thefollowingconclusionsareobtained:(1)Throughthelaboratorytest,thebasicparametersofthetestsoilsampleareob