加筋黃土強(qiáng)度和變形特性研究項(xiàng)目摘要

本項(xiàng)目擬分別對加筋黃土試樣在自行改進(jìn)的大三軸剪切儀上進(jìn)行試驗(yàn)，同時進(jìn)行隨機(jī)地震荷載作用下加筋黃土動三軸試驗(yàn)，研究加筋黃土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及其強(qiáng)度特性，以獲得較合理的加筋層間距和加筋位置，建立加筋黃土的動、靜本構(gòu)模型及其參數(shù)；通過黃土地基的動、靜模型試驗(yàn)研究在靜力和地震動力作用下加筋黃土地基中的應(yīng)力、應(yīng)變和破壞變形規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，利用彈塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)等觀點(diǎn)分析加筋黃土在不同加筋方式下的加筋機(jī)理及其破壞特征。最后，把試驗(yàn)中獲得的加筋黃土動、靜本構(gòu)模型和參數(shù)引入實(shí)際地基工程進(jìn)行動力和靜力有限元分析，研究加筋和未加筋地基在靜力和地震作用下的應(yīng)力和變形規(guī)律，和模型試驗(yàn)相對比，對加筋黃土的本構(gòu)模型進(jìn)行驗(yàn)證。本項(xiàng)目的研究成果將為加筋土技術(shù)在黃土地區(qū)的推廣使用將會產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，同時，能使加筋土技術(shù)能在地震區(qū)得到合理運(yùn)用，具有極其重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 2100433B

砂礫料具有滲透系數(shù)較大、壓縮性低、抗剪強(qiáng)度和變形模量高以及施工易壓實(shí)等諸多優(yōu)良工程特性，因而被廣泛應(yīng)用于人工填海、大壩填筑和高速公路的路基填筑。以往液化后問題的研究主要是針對飽和砂土和粉土進(jìn)行的，對于砂礫土液化后變形與強(qiáng)度特性的研究尚不多見。本項(xiàng)目擬運(yùn)用自行研制的高精度中型動三軸儀，研究飽和砂礫土液化后單調(diào)加載變形與強(qiáng)度特性。以強(qiáng)度恢復(fù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)變、不同階段模量和殘余強(qiáng)度為著力點(diǎn)，總結(jié)飽和砂礫土液化后變形與強(qiáng)度發(fā)展的宏觀規(guī)律；采用顆粒流方法對三軸試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究砂礫土液化后單調(diào)加載過程中顆粒的接觸、旋轉(zhuǎn)、滑移、重組以及孔隙水壓力的演化規(guī)律，探明飽和砂礫土液化后變形的細(xì)觀機(jī)理；建立飽和砂礫土液化后實(shí)用非線性應(yīng)力應(yīng)變模型，借鑒商用液化后變形分析程序ALID的思路，將本項(xiàng)研究建議的飽和砂礫土液化后應(yīng)力應(yīng)變模型引入課題組自行開發(fā)的有限元程序中，為砂礫土場地和地基的地震液化后應(yīng)力變形分析提供依據(jù)

本書共十章，采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)、監(jiān)控量測、數(shù)值模擬等研究方法與手段，研究了膨脹性黃土隧道的變形特性及支護(hù)技術(shù)。第一章介紹了膨脹性黃土概況、工程特性以及膨脹性黃土隧道國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；第二章至第四章，分析了膨脹性黃土隧道圍巖變形破壞模式、變形原因和變形特征；第五章介紹了幾種比較常用的隧道超前地質(zhì)預(yù)報方法；第六章分析了膨脹性黃土隧道沉降特性及其控制技術(shù)；第七章分析了膨脹性黃土隧道支護(hù)技術(shù)；第八章至第九章以小河溝隧道為工程案例分析了膨脹性黃土隧道支護(hù)技術(shù)及其隧道監(jiān)控量測技術(shù)；第十章簡要分析了我國膨脹性黃土隧道建設(shè)所面臨的問題與發(fā)展展望。