边坡泥化夹层宏细观参数关系及应变软化本构特性研究

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1、图书分类号：：学校代码异伞多沙乂着士輸德文论文题目边坡泥化夹层宏细观参数关系及应变软化本构特性研究研究生姓名导师姓名学科专业岩土工程研究方向边工禾呈二〇一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同

2、时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（请在以上相应括号内打“”）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日对年月日西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何

3、贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：二年月曰摘要软弱夹层的存在是引起顺层边坡失稳破坏的关键性因素之一，而泥化夹层作为最常见的次生型软弱夹层，抗剪强度指标极低，常常是导致斜坡失稳的主控因素。泥化夹层的核心问题是强度问题，然而，在具体的工程应用当中存在一个普遍的问题，即当工程实际中层间泥化夹层厚度较薄时，难以通过室内常规直剪试验或三轴压缩试验来获取其强度指标。为解决这一实际工程问题，论文拟从泥化夹层细观结构出发，结合室内单轴压缩试验及数字散斑变形测量技术，获取其压缩变形特性及破坏特征，然后采用离散元方法建立泥化

4、夹层数值模型，研究其应变软化本构特征，并对其强度进行预测。具体的研究内容包括以下几个方面：通过电镜扫描对泥化夹层原状样进行细观扫描，结合阈值分割技术对扫描图片进行二值化处理，然后利用统计分析对其细观结构进行量化，主要获取了后续离散元建模过程中所需的泥化夹层孔隙率。釆用数字散斑成像技监测记录泥化夹层单轴压缩试验过程中的变形破坏机制，并利用应变破坏准则和土力学中土的极限平衡条件研究获得泥化夹层的剪切强度特征。利用颗粒流程序语言，建立泥化夹层离散元模型，分别对数值单轴压缩试验及直接剪切试验进行了参数敏感性分析，主要研究了颗粒刚度、颗粒间

5、摩擦系数、接触粘结强度、竖向应力、加载速率等因素对数值试样应力应变本构关系的影响。结合室内单轴压缩试验的结果对泥化夹层颗粒流模型中的细观力学参数进行了标定，得到比较能真实反映泥化夹层真实状态和力学性能的数值模型。利用数值直接剪切试验和反复剪切试验对泥化夹层剪切破坏细观机制及其应变软化特性进行较为深入的研究，并对其峰残强度参数进行预测。随着西部大开发步伐的大力推进和西部山区公路的大量修建，泥化夹层可能导致的路基边坡稳定性问题日益突出，本论文研究旨在为实际工程中的边坡稳定性评价提供参数依据。关键词：边坡；泥化夹层；离散元；应变软化Ab

6、stractTheweakintercalationisoneofthekeyfactorsofbeddingslopeinstability.Specially,muddedintercalation一一，stateandmechanicalpropertiesofthemuddedintercalation.(4)Wehaveresearchedthesheardamagemesoscopicmechanismandcharacteristicsofstrainsofteningonthemuddedintercalation

7、byusingnumericaldirectsheartestsandrepeatedsheartest.Predictedthepeakandresidualstrengthofthemuddedintercalation.Withtheadvanceofwesterndevelopmentandalargenumberofhighwaysbeingbuiltinwesternmountainousareas，目录第章绪论问题的提出国内外研究现状泥化夹层研究现状岩土体细观研究现状颗粒流数值模拟在岩土体材料中的应用现状存在的问题及

8、拟解决的办法主要研究内容、技术路线及创新点主要研究内容主要技术路线创新点第章泥化夹层细观结构量化试验泥化夹层样品采集丄釆样区工程地质特点试样制取与保存泥化夹层扫描扫描切片制作与处理图片提取基于空间域增强技术的图像预处理基于统计分析的泥化夹层细观结构