论文中文题名: |
水盐(硫酸盐)作用下黑方台重塑黄土动力特性试验研究
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姓名: |
赵晓杰
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学号: |
19209212059
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保密级别: |
公开
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论文语种: |
chi
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学科代码: |
085217
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学科名称: |
工学 - 工程 - 地质工程
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学生类型: |
硕士
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学位级别: |
工程硕士
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学位年度: |
2022
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培养单位: |
西安科技大学
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院系: |
地质与环境学院
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专业: |
地质工程
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研究方向: |
岩土体稳定性评价
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第一导师姓名: |
马建全
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第一导师单位: |
西安科技大学
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第二导师姓名: |
李彬
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论文提交日期: |
2022-06-22
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论文答辩日期: |
2022-05-27
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论文外文题名: |
Experimental study on dynamic characteristics of Heifangtai remolded loess under the action of water salt ( sulfate )
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论文中文关键词: |
水盐作用 ; 动力特性 ; 黑方台 ; 硫酸盐
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论文外文关键词: |
Effect of salt water ; The dynamic characteristics ; Heifang tan ; Sulfate
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论文中文摘要: |
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黄土在中国分布广泛,其独特的多孔隙、弱胶结的微结构使其在动力作用下会表现出很高的地震易损性,在我国中西部黄土地区,多次地震都引起了严重的地震滑坡、震陷和液化等黄土地震灾害。本次研究以甘肃省永靖县黑方台地区重塑黄土为研究对象,通过现场调研和取样分析,了解了该地区水土盐分的分布情况,并在室内开展不同易溶盐含量下的黄土盐胀试验得到对黄土产生盐胀破坏最严重的盐分。在此基础上进行了一系列的动三轴试验,研究了重塑黄土在不同围压、含水率、Na2SO4增量下动强度、动应力应变曲线、动弹性模量和阻尼比等的变化规律。主要研究成果如下:
(1)通过盐胀试验发现,Na2SO4对黑方台重塑黄土产生盐胀破坏作用最强,且相同Na2SO4含量条件下,含水率越大黄土发生盐胀时破坏越严重。
(2)黑方台重塑黄土的动强度随含水率的增大而减小,随围压的增大而增大,含水率为7%、16%时,动强度随着Na2SO4增量的变大先增大后降低;含水率为25%和饱和时,动强度随着Na2SO4增量的变大先降低后增大。动粘聚力cd和动内摩擦角φd的变化与动强度相似。
(3)黑方台重塑黄土的动应力-应变曲线在高围压下会在变形初期产生积累性应变。含水率升高,动应力-应变曲线和动弹性模量曲线都会下降,围压越大动应力-应变曲线和动弹性模量曲线越高,不同含水率下黄土动应力应变曲线和动弹性模量曲线随硫酸钠增量变化的变化规律各不相同。阻尼比在随着振次的增加表现出先增大再降低的趋势。围压、含水率和Na2SO4增量都会对阻尼比产生影响。
(4)不同加荷方式下,黑方台重塑饱和黄土的孔压增长规律不同,单级荷载下,饱和黄土试样的孔压增长模型可以用多项式来表示,多级荷载下,其孔压增长模型可以用幂函数来表示,围压和Na2SO4增量都会影响饱和黄土孔压增长,两种方式下,围压越大,孔压上升越慢。0.7%硫酸钠含量都能促进孔压增长,1.4%增量时稍有不同。
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论文外文摘要: |
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Loess is widely distributed in China, and its unique porous and weak cementation microstructure makes it exhibit high seismic vulnerability under dynamic action. In the loess region of central and western China, multiple earthquakes have caused serious seismic landslide, seismic subsidence and liquefaction of loess. In this study, the remolded loess in Heifangtai area of Yongjing County, Gansu Province was taken as the research object. Through field investigation and sampling analysis, the distribution of water and soil salinity in the area was understood, and the salt swelling test of loess under different soluble salt content was carried out in the laboratory to obtain the salt that caused the most serious damage to the loess. On this basis, a series of dynamic triaxial tests were carried out to study the variation of dynamic strength, dynamic stress-strain curve, dynamic elastic modulus and damping ratio of remolded loess under different confining pressures, water contents and Na2SO4 increments. The main research results are as follows:
(1) Through the salt expansion test, it is found that Na2SO4 has the strongest salt expansion damage effect on the remolded loess of Heifangtai. Under the same Na2SO4 content, the greater the moisture content is, the more serious the damage of loess is when salt expansion occurs.
(2) The dynamic strength of Heifangtai remolded loess decreases with the increase of water content, and increases with the increase of confining pressure. When the water content is 7 % and 16 %, the dynamic strength increases first and then decreases with the increase of Na2SO4 increment. When the moisture content was 25 % and saturated, the dynamic strength decreased first and then increased with the increase of Na2SO4 increment. The changes of dynamic cohesion cd and dynamic internal friction angle φd are similar to dynamic strength.
(3) The dynamic stress-strain curve of Heifangtai remolded loess will produce cumulative strain at the early stage of deformation under high confining pressure. With the increase of water content, the dynamic stress-strain curve and dynamic elastic modulus curve will decrease. The greater the confining pressure, the higher the dynamic stress-strain curve and dynamic elastic modulus curve. Under different water content, the dynamic stress-strain curve and dynamic elastic modulus curve of loess vary with the increment of sodium sulfate. The damping ratio increases first and then decreases with the increase of vibration frequency. Confining pressure, water content and Na2SO4 increment will affect damping ratio.
(4) Under different loading modes, the pore pressure growth laws of saturated loess remolded by black square platform are different. Under single-stage loading, the pore pressure growth model of saturated loess sample can be expressed by polynomial. Under multi-stage loading, the pore pressure growth model can be expressed by power function. The confining pressure and Na2SO4 increment will affect the pore pressure growth of saturated loess. Under the two modes, the greater the confining pressure is, the slower the pore pressure increases. 0.7 % sodium sulfate content can promote pore pressure growth, 1.4 % increment slightly different.
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参考文献: |
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中图分类号: |
TU411.8
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开放日期: |
2022-06-22
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