深部人工凍土力學(xué)特性及分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)西原模型研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著寒區(qū)工業(yè)和農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展以及凍結(jié)法施工技術(shù)在煤礦凍結(jié)法鑿井、越海隧道、越江隧道、地鐵等工程上的推廣和應(yīng)用。在工程中出現(xiàn)了各種工程問(wèn)題如:煤礦透水、隧道的坍塌、海底隧道透水等，這些問(wèn)題造成了生產(chǎn)停工，列車中斷行車，巨大的經(jīng)濟(jì)損失等問(wèn)題，給社會(huì)帶來(lái)了巨大的影響;人們也日益認(rèn)識(shí)到了解決凍土問(wèn)題的緊迫性，因此，凍土的研究已成為重要的研究課題;本文正是基于此對(duì)凍土的彈塑性本構(gòu)模型及粒子群分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)的西原模型進(jìn)行了研究。本文研究成果無(wú)論

2、是在理論上還是在解決實(shí)際工程問(wèn)題均具有重要的指導(dǎo)意義。
　　利用安徽理工大學(xué)凍土研究所自行研制的W3Z—200型電液伺服三軸試驗(yàn)機(jī)凍結(jié)砂質(zhì)黏土進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)，對(duì)原狀土和重塑土進(jìn)行了不同溫度（-5℃、-10℃、-15℃)和不同圍壓(1MPa、2MPa、3MPa)條件下的三軸剪切試驗(yàn)，獲得了應(yīng)力—應(yīng)變曲線及三軸剪切強(qiáng)度，通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)重塑土的強(qiáng)度低于原狀土的強(qiáng)度。原狀土呈應(yīng)變軟化型，重塑土屬于強(qiáng)應(yīng)變硬化型。基于凍土的破壞準(zhǔn)則、屈服準(zhǔn)則

3、、相關(guān)聯(lián)的流動(dòng)法則，同時(shí)建立了修正劍橋模型的凍土的屈服函數(shù)，確立了凍土的彈塑性本構(gòu)模型，為了驗(yàn)證本構(gòu)模型的合理性，對(duì)本構(gòu)模型進(jìn)行了采用隱式函數(shù)積分格式的程序求解，驗(yàn)證了本構(gòu)模型的合理性。
　　利用安徽理工大學(xué)凍土研究所自行研制的WDT—100型型微機(jī)控制電液伺服凍土單軸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了凍結(jié)砂質(zhì)黏土的蠕變力學(xué)試驗(yàn)，分別進(jìn)行了三個(gè)溫度（-5℃、-10℃、-15℃）和三個(gè)加載系數(shù)（0.3σs、0.5σs、0.7σs（σs—單軸強(qiáng)度）下的單軸