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《华侨大学》 2012年
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花岗岩残积土诱发各向异性实验与工程应用研究

黄耀星  
【摘要】:花岗岩残积土广泛分布于我国东南沿海地区,是福建地区基本建设中经常遇到的主要土体类型之一。由于其特殊的成因和组成结构,花岗岩残积土具有不同于沉积土的特殊工程性质。在工程实际中,为了避免由于对其性质的不了解而诱发工程事故或造成浪费,需要对花岗岩残积土的工程性质进行系统的研究。 室内土工试验是研究花岗岩残积土强度变形参数和本构关系的重要手段,影响花岗岩残积土室内土工试验的主要因素包括取样扰动和各向异性两方面。常规三轴试验的小尺寸试样和各向等压固结方法不能有效减轻这两个因素的影响,本文采用大尺寸试样减小取样扰动和固有各向异性的影响,同时采用K0固结使试样恢复到原位诱发各向异性应力状态。在改变试验方法的基础上,分析了诱发各向异性对于花岗岩残积土工程性质的影响。 相比其他土体本构模型,硬化土模型(Hardening-Soil模型,简称HS模型)更加全面地反映土体的变形规律,能够应用于花岗岩残积土基坑工程的数值计算中。但硬化土模型理论基于常规的三轴试验,无法反映诱发各向异性的影响。本文在改变试验方法的基础上,分析并获得了考虑诱发各向异性影响的花岗岩残积土硬化土模型参数方案,并结合实际的工程算例,论证该参数方案在花岗岩残积土基坑工程中的适用性和参数的合理性。研究结果表明: (1)不同的试样尺寸和固结方式对花岗岩残积土的抗剪强度指标、应力-应变关系等都有明显的影响,采用大尺寸试样和K_0固结的试验方式能够使试样更符合原位状态。 (2)花岗岩残积土的工程性质在诱发各向异性状态下与常规试验结果有显著差异,相应的硬化土模型参数也发生了变化。 (3)采用诱发各向异性试验所得的硬化土模型参数除了保留常规硬化土模型参数的各项优点外,还能够考虑土体诱发各向异性的影响,当应用于花岗岩残积土基坑工程时,获得了比常规硬化土模型参数更加准确的预测结果。
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU411

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【参考文献】
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