基于非饱和土强度与非线性模型研究

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1、河海大学硕士学位论文非饱和土强度与非线性模型研究姓名：季李通申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：卢廷浩;袁俊平20070601摘要本文以非饱和重塑粘土为研究对象，以非饱和固结、常规三轴和非饱和三轴试验为手段，对土．水特征曲线、抗剪强度等特性进行了系统的试验研究和较深入的理论分析，并在此基础上建立了非饱和土非线性本构关系，主要内容如下：(1)利用非饱和固结仪测定土．水特征曲线，分析土．水特征曲线随上覆压力变化的规律，提出上覆压力对土．水特征曲线的影响公式，并指出利用土一水特征曲线计算抗剪强度时，必须考虑

2、应力状态的影响；(2)详细介绍新型非饱和土双压力室三轴仪的应用，主要对体变进行细致由勺校正，修改了原有程序的一些缺陷，并重新开发应变控制式剪切试验模块；(3)利用常规三轴试验设备，进行不同围压下的饱和土三轴试验，得到强度指标cI以及∥值，并结合非饱和三轴试验结果，得出非饱和土强度指标矿值；(4)通过对两种方法(非饱和土三轴试验和土．水特征曲线)得到的抗剪强度比较分析，发现根据土．水特征曲线得到的抗剪强度偏低；(5)基于非饱和土三轴试验结果和三参数应力．应变模型，提出了一个新的非饱和土非线性模型．关键词：非饱

3、和土、土．水特征曲线、三轴试验、抗剪强度、非线性模型ABSTRACTTheunsaturatedremouldedclayisthesubjectinvestigatedbythispaper．SWCCandshearstrengtharcresearchedbysystematicaltestsandthetestresultsareanalyzedindepth．Unsaturatedconsolidationtests，conventionalthree-MaxiMtestsandunsaturate

4、dthroe-triaxialtestsaleconductedtoresearchcharaetc_dsticsoftheunsaturatedsoil．Basedonthetestresults,anonlinearconstitutivemodelforunsaturatedsoilisdeveloped．Themaincontentsofthepaperalesummarizedasfollows：(1)SWCCgaincdbytheunsaturatedconsolidationapparatus

5、isusedtostudytheinfluenc*ofburdenpressureonSWCC．Withthetestresults，allequationdescribingtheeffectOnSWCCfromtheburdenpressureisestablished．AccordingtotheequationtheinfluenceofstressshouldbeconsideredifusingSWCCtocalculateshearstr锄gthofunsaturatedsoils；(2)Th

6、eunsaturatedtwincellsystemwasintroducedindetail．Thevolumechangeofthen州systemiscalibrated；theoldprogramofthetwin-cellsystemisrevisedtoredesignthenewswaincontrol-typepartforsheartest．(3)ConvenfionaZthree-triaxialtestsofsaturatedsoilarcconductedindifferentcel

7、lpressurestogaintheshearstr∞gthparameterscfand矿；basedontheunsaturatedthre争triaxialtestswimthesamesuctionandtheaboveshearstrengthparameterseand妒。theparameter矿ofunsaturatedsoilsiscalculated)(4)Bycomparingshearstrengthscalculatedby城嘲

8、tIl删soilthrec-triaxialtes

9、tsandSWCC，theshearstrengthcalculatedbythelaterismuchsmall；(5)Basedontheunsaturatedsoilthree-triaxialtestandthree-parametersUess-strainmodel，thispaperestablishesaneWnonlinearconstitutivemodelforunsaturatedsoil