不同砂率下粘土在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下力學性能影響因素及關系研究.pdf

1、目前，對于黏性土到砂性土的一般性土體的流變—固體狀態(tài)力學特性的研究及其相互關系的研究比較少。本文以高嶺土和細砂作為基礎材料，并按不同比例配制出黏土到砂土共5種土樣，通過試驗研究，探究其流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下的力學特性及其影響因素，基于試驗結果明確其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下力學性能相互關系，并結合顆粒物質約束概念，分析其在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)之間轉換的機理，并探究土體流變—固體狀態(tài)力學特性及其影響因素與邊坡穩(wěn)定性的關系，并基于此提出一些關于提高

2、邊坡穩(wěn)定性的合理化建議。
　　本文通過蠕變試驗和無側限抗壓強度試驗，對五種不同土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)的力學特性及關系進行了研究。并研究了黏粒含量、含水率、加載速率、密實度等影響因素與土體流變—固體力學性能的關系。試驗表明:土體在流變狀態(tài)下的非衰減臨界應力和固體狀態(tài)下的抗壓強度，均隨土體黏粒含量的增加具有先增大后減小的趨勢，當黏粒含量占土體總質量的60％時達到最大。土體在流變狀態(tài)下的蠕變變形隨含水率的增加而增加，非衰減蠕變臨界應力

3、隨含水率的增加而降低;土體在固體狀態(tài)下的抗壓強度隨含水率的增加具有先增大后減小的趨勢，各種土體的抗壓強度最大值出現(xiàn)在含水率為塑限含水率的60％左右。
　　論文基于顆粒物質約束的概念，分析了顆粒物質在離散狀態(tài)、流變狀態(tài)、固體狀態(tài)之間的轉換關系的機理。顆粒物質的約束狀態(tài)的轉變決定其力學狀態(tài)的轉變，ODI約束是顆粒物質的一般約束形式，在一定條件下可以轉化為固結約束和接觸約束，ODI約束的四種約束能力和對應的自由度的變化和組合，形成了顆粒

4、物質由流變狀態(tài)向離散狀態(tài)和固體狀態(tài)的轉變。
　　基于土體流變—固體性能之間的關系研究，本文分析了黏粒含量和含水率對邊坡穩(wěn)定性的影響。研究表明，黏粒含量為土體總質量的60％時，土體在流變狀態(tài)和固體狀態(tài)下抵抗破壞的能力最強，在邊坡填土選擇上可以考慮黏粒含量60％的土體;砂性土排水性能好，但強度較低，在坡度較小的邊坡，砂性土更適合做填筑材料;黏粒含量較高的邊坡，排水性能較差，應重點考慮含水率對邊坡穩(wěn)定性的影響。土體含水率越高，在流變—固