安宁炼油厂压实红黏土的三轴蠕变与动力特性试验研究

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1、学校代码10530学号201510181972分类号TU446密级公开硕士学位论文安宁炼油厂压实红黏土的三轴蠕变与动力特性试验研究学位申请人徐运龙指导教师杨果岳副教授学院名称土木工程与力学学院学科专业建筑与土木工程研究方向岩土工程二〇一八年六月ExperimentalstudyontriaxialcreepanddynamiccharacteristicsofcompactedredclayinanningrefineryCandidateXuYunlongSupervisorAssociateProfessorYangGuoyueCollegeCollegeofCivilEngineerin

2、gandMechanicsProgramArchitectureandcivilengineeringSpecializationGeotechnicalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018湘潭大学硕士学位论文摘要红黏土是由石灰岩、白云岩等碳酸盐类在湿热条件下经风化作用而形成的呈棕红或黄褐色的高塑限黏性土。由于其具有良好的力学特性，因此在工程上被广泛的认为是理想的天然路基和较好的建筑材料，同时却因它具有裂隙性、胀缩性以及典型的地区差异性等工程特性会存在安全隐患。本文以中石油云南

3、石化安宁炼油厂厂区填料红黏土为研究对象，针对压实红黏土进行了一系列室内静、动三轴试验，重点研究了长期荷载和循环荷载作用下压实红黏土的蠕变特性以及动力特性。研究成果如下：1、利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透仪对不同围压、偏应力水平以及排水条件下的压实红黏土进行了分级加载三轴蠕变试验，并运用陈氏法处理试验数据，得到了压实红黏土的应力-应变等时曲线和应变-时间曲线。研究表明：压实红黏土总体呈非线性衰减蠕变，在低应力水平条件下，排水情况下蠕变变形值大于不排水蠕变，随着时间发展，当应力水平大于一定值时，不排水情况下的蠕变变形大于排水蠕变变形。在不排水条件下，压实红黏土蠕变随时间的变化比排水条件

4、下更显著，且其应力-应变等时曲线除初始时刻外，其余曲线成一曲线簇，具有“归一化”现象。2、基于三轴蠕变试验得到的应力-应变曲等时曲线和应变-时间曲线，对Burgers元件模型参数进行识别，并通过分析曲线的变化规律与发展趋势发现，双曲线可以较好的描述蠕变函数，指数函数能较好的描述变形函数，并以此建立了经验蠕变模型，通过对比验证表明，该经验模型能较好的描述该地区压实红黏土的蠕变特性，相对于Burgers元件模型精度较高，参数更易获取。3、基于GDS动三轴仪，开展了一系列纯压型循环荷载作用下的动强度试验和动模量试验，重点分析了不同围压、超固结比、动应力幅值等因素对压实红黏土动力特性的影响。试验结果表

5、明：压实红黏土的临界动应力与超固结比、围压成正比，且满足线性关系；累积轴向应变随动应力幅值得增大出现稳定型和破坏型两种发展趋势；动内摩擦角随着超固结比的增大而增大，且超固结比越大，其受振次影响越不明显；振次对超固结红黏土的动黏聚力影响较大，对动内摩擦角影响较小，两者均呈线性下降趋势；动弹性模量Ed随着围压和超固结比的增大而增大，随着动应变增大而减小，而对应的最大动弹性模量随围压和超固结比的增大均呈线性增大，并通过多元线性回归分析得到了适合该地区压实红黏土最大动弹性模量的经验公式。关键词：压实红黏土；三轴蠕变；蠕变模型；动三轴试验；动力特性I安宁炼油厂压实红黏土的三轴蠕变与动力特性试验研究Abs

6、tractRedclayisabrownortawnyhighplasticityviscoussoilformedbyweatheringofcarbonatesalts,suchaslimestoneanddolomite,inhotandhumidconditions.Becauseofitsgoodmechanicalproperties,itiswidelyconsideredastheidealnaturalroadbedandgoodbuildingmaterialinengineering.Atthesametime,ithasthesafetypotentialbecause

7、ofitscrack,expansionandtypicalregionaldifferences.ThispapertakesthefillingredclayinthefactoryofAnningRefineryofPetroChinaYunnanPetrochemicalastheobjectofstudy.Aseriesofindoorstaticanddynamictriaxialte