干湿循环红土土—水特征及裂缝发展研究
发布时间：2023-12-10 14:13
本文以旱涝交替的气候条件为研究背景,以云南地区广泛分布的筑坝红土为研究对象,提出了“干湿循环红土土-水特征及裂缝发展研究”的课题。考虑干湿循环次数、增湿时间、脱湿时间、初始干密度以及初始含水率等因素的影响,通过滤纸法试验、干湿循环试验以及微结构试验,探究了不同试验条件下的红土土-水特性、裂缝发展特性、微结构特性,提出了干湿循环作用对试样的劣化机理。该研究成果对红土型大坝的坝体开裂防治具有重要指导意义。干湿循环红土的土-水特征研究表明:在脱湿过程中基质吸力随含水率的减小而增大,随干密度的增大而增大,随脱湿次数的增加而减小;在增湿过程中基质吸力随含水率的增加而减小,增湿次数对红土基质吸力的影响不大;干湿循环中土-水特征曲线存在滞回效应,滞回圈随干湿循环次数增加而减小;与压力板仪相比滤纸法测量的基质吸力范围更大。不同干密度下干湿循环红土的裂缝发展研究表明:随增湿时间的延长红土裂缝呈凹型变化,裂缝先闭合后扩展,裂缝特征参数随增湿次数增加而增大;随脱湿时间的延长红土裂缝呈凸型变化,裂缝先扩展后收缩,脱湿中达到凸型变化峰值的时间随脱湿次数的增加而减小;微结构参数显示随干湿循环的进行,干密度越大的试...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 土-水特征曲线研究现状
1.2.1 试验研究
1.2.2 滞回特性研究
1.2.3 数学模型研究
1.3 土体裂缝特性研究现状
1.3.1 试验研究
1.3.2 数值模拟研究
1.4 土体微观结构研究现状
1.5 当前研究中存在的问题
1.6 研究课题的提出与主要研究内容
1.6.1 研究课题的提出
1.6.2 主要研究内容
1.7 论文的组织安排
1.8 本章小结
第二章 干湿循环红土的土-水特征研究
2.1 引言
2.2 试验设计
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验方案
2.2.2.1 工作原理
2.2.2.2 试验仪器
2.2.3 试验开展
2.2.3.1 土样制备
2.2.3.2 干湿循环试验的开展
2.2.3.3 滤纸法试验的开展
2.2.3.4 基质吸力的计算
2.3 红土的土-水特征曲线变化
2.3.1 脱湿过程中土-水特征曲线变化
2.3.1.1 干密度的影响
2.3.1.2 脱湿次数的影响
2.3.2 增湿过程中土-水特征曲线变化
2.3.2.1 干密度的影响
2.3.2.2 增湿次数的影响
2.3.3 干湿循环过程中土-水特征曲线变化
2.3.3.1 干密度的影响
2.3.3.2 干湿循环次数的影响
2.4 滤纸法与压力板仪法试验结果对比分析
2.5 本章小结
第三章 不同干密度下干湿循环红土的裂缝发展研究
3.1 引言
3.2 试验设计
3.2.1 试验材料及方案
3.2.2 试验开展
3.2.2.1 土样制备
3.2.2.2 干湿循环试验的开展
3.2.2.3 微结构试验的开展
3.3 图像处理
3.4 干湿循环中不同干密度红土的裂缝发展特性
3.4.1 试验观测现象
3.4.1.1 增湿过程的试验现象
3.4.1.2 脱湿过程的试验现象
3.4.1.3 干湿循环过程的试验现象
3.4.2 红土的裂缝发展特性
3.4.2.1 增湿过程中红土的裂缝发展特性
3.4.2.2 脱湿过程中红土的裂缝发展特性
3.4.2.3 干湿循环过程中红土的裂缝发展特性
3.5 干湿循环中不同干密度红土的微结构特性
3.5.1 干湿循环次数对微结构的影响
3.5.2 干密度对微结构的影响
3.6 干湿循环中不同干密度红土的裂缝产生及发展机理
3.6.1 初始干密度对裂缝产生及发展的影响机理
3.6.2 干湿循环对裂缝产生及发展的影响机理
3.7 本章小结
第四章 不同含水率下干湿循环红土的裂缝发展研究
4.1 引言
4.2 试验设计
4.2.1 试验材料及方案
4.2.2 试验的开展及图像处理
4.3 试验观测现象
4.3.1 增湿过程的试验现象
4.3.2 脱湿过程的试验现象
4.3.3 干湿循环过程的试验现象
4.4 干湿循环中不同含水率红土的裂缝发展特性
4.4.1 增湿过程中红土的裂缝发展特性
4.4.1.1 裂缝长度密度的变化
4.4.1.2 裂缝面积率的变化
4.4.2 脱湿过程中红土的裂缝发展特性
4.4.2.1 裂缝长度密度的变化
4.4.2.2 裂缝面积率的变化
4.4.3 干湿循环过程中红土的裂缝发展特性
4.5 干湿循环中不同含水率红土的微结构特性
4.6 干湿循环中不同含水率红土的裂缝产生及发展机理
4.6.1 红土裂缝的发展阶段
4.6.2 裂缝的产生及发展机理
4.7 本章小结
第五章 结论及建议
5.1 结论
5.2 论文不足及建议
致谢
参考文献
附录
本文编号：3872564
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 土-水特征曲线研究现状
1.2.1 试验研究
1.2.2 滞回特性研究
1.2.3 数学模型研究
1.3 土体裂缝特性研究现状
1.3.1 试验研究
1.3.2 数值模拟研究
1.4 土体微观结构研究现状
1.5 当前研究中存在的问题
1.6 研究课题的提出与主要研究内容
1.6.1 研究课题的提出
1.6.2 主要研究内容
1.7 论文的组织安排
1.8 本章小结
第二章 干湿循环红土的土-水特征研究
2.1 引言
2.2 试验设计
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验方案
2.2.2.1 工作原理
2.2.2.2 试验仪器
2.2.3 试验开展
2.2.3.1 土样制备
2.2.3.2 干湿循环试验的开展
2.2.3.3 滤纸法试验的开展
2.2.3.4 基质吸力的计算
2.3 红土的土-水特征曲线变化
2.3.1 脱湿过程中土-水特征曲线变化
2.3.1.1 干密度的影响
2.3.1.2 脱湿次数的影响
2.3.2 增湿过程中土-水特征曲线变化
2.3.2.1 干密度的影响
2.3.2.2 增湿次数的影响
2.3.3 干湿循环过程中土-水特征曲线变化
2.3.3.1 干密度的影响
2.3.3.2 干湿循环次数的影响
2.4 滤纸法与压力板仪法试验结果对比分析
2.5 本章小结
第三章 不同干密度下干湿循环红土的裂缝发展研究
3.1 引言
3.2 试验设计
3.2.1 试验材料及方案
3.2.2 试验开展
3.2.2.1 土样制备
3.2.2.2 干湿循环试验的开展
3.2.2.3 微结构试验的开展
3.3 图像处理
3.4 干湿循环中不同干密度红土的裂缝发展特性
3.4.1 试验观测现象
3.4.1.1 增湿过程的试验现象
3.4.1.2 脱湿过程的试验现象
3.4.1.3 干湿循环过程的试验现象
3.4.2 红土的裂缝发展特性
3.4.2.1 增湿过程中红土的裂缝发展特性
3.4.2.2 脱湿过程中红土的裂缝发展特性
3.4.2.3 干湿循环过程中红土的裂缝发展特性
3.5 干湿循环中不同干密度红土的微结构特性
3.5.1 干湿循环次数对微结构的影响
3.5.2 干密度对微结构的影响
3.6 干湿循环中不同干密度红土的裂缝产生及发展机理
3.6.1 初始干密度对裂缝产生及发展的影响机理
3.6.2 干湿循环对裂缝产生及发展的影响机理
3.7 本章小结
第四章 不同含水率下干湿循环红土的裂缝发展研究
4.1 引言
4.2 试验设计
4.2.1 试验材料及方案
4.2.2 试验的开展及图像处理
4.3 试验观测现象
4.3.1 增湿过程的试验现象
4.3.2 脱湿过程的试验现象
4.3.3 干湿循环过程的试验现象
4.4 干湿循环中不同含水率红土的裂缝发展特性
4.4.1 增湿过程中红土的裂缝发展特性
4.4.1.1 裂缝长度密度的变化
4.4.1.2 裂缝面积率的变化
4.4.2 脱湿过程中红土的裂缝发展特性
4.4.2.1 裂缝长度密度的变化
4.4.2.2 裂缝面积率的变化
4.4.3 干湿循环过程中红土的裂缝发展特性
4.5 干湿循环中不同含水率红土的微结构特性
4.6 干湿循环中不同含水率红土的裂缝产生及发展机理
4.6.1 红土裂缝的发展阶段
4.6.2 裂缝的产生及发展机理
4.7 本章小结
第五章 结论及建议
5.1 结论
5.2 论文不足及建议
致谢
参考文献
附录
本文编号：3872564
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