简析碳酸钙黄土三轴剪切变形形态试验

论文导读：
摘要：黄土作为一种具有较高结构性土，在含水率较低时，黄土体可以在无支撑条件下开挖并在无衬砌条件下长期稳定，比如陕北的窑洞。其主要理由在于黄土中难溶盐对土颗粒的胶结作用。这种起胶结作用的难溶盐的主要成分为CaCO3。碳酸钙的含量及其赋存状态对黄土的剪切变形及强度有很大的影响。另外，黄土地区很多构筑物，如土石坝、路堤、路基等由于长期自然和人为因素，会出现裂缝、滑坡、渗漏等现象，使黄土构筑物的功能严重老化。而长期以来黄土在剪切历程中应变局部化的探讨不够深入，只停留在现象描述的层面上，对其机理探讨不足。为了深入探讨剪切破坏的形成机理及碳酸钙对黄土强度的影响，本论文以杨陵区黄土为对象，在应变制约式三轴仪上，在转变黄土难溶盐含量的前提下，进行重塑黄土不同围压、不同含水、不同压实度的固结不排水三轴试验；全面细致地记录整个剪切历程中土体的变形。浅析了与难溶盐含量有关的黄土破裂特性及破裂行为，通过对试验数据进行浅析，确定了认识剪切破坏形态的几种策略：轴向应变与时间的联系、轴向应变场图、主应力差与时间的联系。浅析了原状重塑黄土和长时间淋滤后重塑黄土的剪切破坏形态，得出了以下成果：1）相同土样在高含水率低干密度时最容易出现的剪切破坏形态是鼓胀破坏。高压实度是剪切带产生的必要条件。2）相同土样当干密度不变，同一围压下，峰值强度随着含水率的增大而减小。当含水率不变，同一围压下，峰值强度随着干密度的增大而增大。同一干密度，同一含水率，围压越大，峰值强度越大。3）土样的破坏形态可以分为三类：均匀变形破坏、剪切破坏、鼓胀破坏或颈缩破坏。且碳酸钙含量减少，试样的强度下降。这些成果将为黄土构筑物长期安全浅析和减灾，为黄土构筑物“全寿命”设计论述的形成，为西北地区古代土建筑物的保护提供论述依据。关键词：重塑黄土论文碳酸钙论文剪切变形论文应变场论度论文
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ABSTRACT6-10
第一章 绪论10-19

1.1 不足的提出10-11

1.2 剪切带形成的探讨近况11-17

1.2.1 试验探讨12-14

1.2.2 数值模拟与论述探讨14-16

1.2.3 三轴试样表面变形场测量的作用及探讨近况16-17

1.3 本论文的探讨内容17

1.4 本论文的技术路线17-19

第二章 表面变形场三轴试验策略19-28

2.1 普通三轴试验原理与策略19-20

2.2 表面变形场三轴仪原理20-22

2.3 本次试验策略与试验步骤22-24

2.3.1 试验策略22-23

2.3.2 试验步骤23-24

2.4 所用土样来源和物理性质24-27

2.4.1 试样的物理性质指标24-26

2.4.2 试样的制备26-27

2.5 本章小结27-28

第三章 判别剪切带形成的策略与原理28-39

3.1 测量结果可用的范围28-30

3.2 剪切带形成的几种判定策略30-38

3.

2.1 用轴向应变与时间的联系曲线判定剪切带30-34

3.

2.2 用轴向应变场判定剪切带34-37

3.

2.3 用应力应变联系曲线判定剪切带37-38

3.3 本章小结38-39
第四章 天然重塑黄土剪切破坏形态探讨39-46

4.1 原状重塑土样剪切变形情况39-41

4.2 应力应变曲线特性浅析41-45

4.3 本章小结45-46

第五章 长时间淋滤后重塑黄土的剪切破坏形态浅析46-56

5.1 去掉易溶盐试样的剪切情况46-52

5.

1.1 去掉易溶盐试样剪切变形情况46-49

5.

1.2 去掉易溶盐试样的剪切带的形成和进展规律49-50

5.

1.3 去掉易溶盐试样的强度50-52

5.2 CaCO3含量对黄土特性的影响52-54
5.

2.1 CaCO3含量对黄土变形形态和强度的影响52-54

5.3 试样剪切变形的机理探讨54-55

5.4 本章小结55-56

第六章 结论及展望56-58

6.1 结论56

6.2 展望56-58

参考文献58-60
致谢60-61
作者介绍61
发表论文情况61