基于滑带土的流变特性试验研究

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1、三峡大学硕士学位论文滑带土的流变特性试验研究姓名：陈晶晶申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王世梅20050501内容摘要滑带是滑坡最重要的结构要素之一，其中记录了与滑坡发生和发展过程密切相关的物质变化和动力学演化信息。滑带土作为滑动过程中形成的一种特殊岩土体，其流变行为及其特征不仅是滑坡动力学过程反应，而且是评价、预测和预报滑坡的重要依据。因此，通过先进的实验技术和当今的流变理论，确定滑带土的流变特性，建立其流变模型，进而对滑坡演化趋势进行分析，具有重要的理论意义和应用价值。这是本文选题的主要出发点所在。本文

2、共分五部分，约4万字，各章内容简述如下：第一章包括三部分：一是在大量阅览国内外资料的基础上，对土的流变和滑坡稳定性分析方面的研究进展进行了系统总结和分析；二是阐述了本项研究的科学意义和应用价值，并针对解决本项研究的主要问题和难题，提出了应当采用的技术理论和方法途径；三是对土流变学的发展进行了展望，认为当前在土的微细结构和非线性流变研究方面存在薄弱环节，将会成为今后该领域两个重要的研究方向。第二章从基本流变元件和流变模型等方面，概述了土的流变模型理论。介绍了欧几里德刚体、帕斯卡液体、虎克弹性体、牛顿粘滞体、圣维南塑性体

3、等5种流变元件的流变方程，以及基本和复合元件、普通元件两种流变模型。第三章是本文的核心部分，特别在Mesri模型修正方面和非饱和流变试验与饱和试验结果比较具有创新性。在近一年半时间中，作者对清江库区水布垭滑坡滑带土样开展了常规土工实验和三轴流变试验。根据试验数据，建立了古树包滑坡滑带土的Singh-Mitchell流变模型和Mesri流变模型，并给出了相应参数。比较认为，这两种模型与试验数据的变化趋势接近，但在等速蠕变阶段应变速率明显比试验值偏大，由此看来，两个模型对滑带土流变规律的拟合能力欠佳。针对这一不足，本文提

4、出了分段拟合的思想，并修正Mesri应力－应变－时间关系。新建立的模型从机理上反映了岩土流变过程表现为衰减蠕变、等速蠕变、稳定蠕变或急剧破坏三阶段型的基本定性规律，实现了对Mesri模型的拓广，原Mesri模型实质上是修正Meiri模型的一个特例。据此，通过对流变试验数据的分段拟合，建立了古树包滑带土的修正Mesri应力－应变－时间关系。与试数据的对比表明，新模型的模拟能力和可靠性较原Mesri模型明显提高。对参数的分析还可以看出，新模型同样适合对加速蠕变阶段模拟。最后通过做非饱和流变试验，着重对在饱和和非饱和情况下

5、滑带土的流变特性进行比较。第四章，提出了有限元方法分析滑坡流变问题的思路和步骤，针对清江水布垭库区古树包滑坡，提出了采用非线性有限元方法对滑坡稳定性进行分析的初步构想。第五章是结论及今后有待进一步研究的问题。关键词：滑带土流变流变模型应力－应变－时间关系滑坡滑坡稳定性IIAbstractSlidingzoneisthemostimportantstructuralfactorofthelandslide.Itnotesphysicalchangeanddynamicsevolutiveinformationofthe

6、seedtimeofthelandslide.Slidingzonesoilsarethepeculiargeotechnicalsoilsformedfromslidingprocess,theirrheologicalbehaviorsandcharactersarenotonlydynamicprocessresponse,butalsotheimportantfoundationofevaluationandprediction.So,throughadvancedlaboratorialtechniquea

7、ndnowadaysrheologicaltheories,confirmtherheologicalcharacter,foundtheirrheologicalmodeloftheslidingsoils,thenanalysistheevaluativetrendofthelandslide,academicsignificationandappliedvalues.Thisisthemainpurposeofustowritethispaper.Thereare5chaptersofthispaper,abo

8、ut40,000words.Theprimarycontentofeachchapterisfollowed:Inthefirstchapter,therearethreesegments:Thefirst,onthebasisofreadingmanymanydomesticandoverseasdata,wesummarizedandana