膨脹土地區(qū)坡改梯筑坎穩(wěn)定性及PP織物袋膨脹壓力控制技術(shù)研究.pdf

1、分類號UDC密級學(xué)號1308140825碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文膨脹膨脹土地區(qū)坡改梯筑坎地區(qū)坡改梯筑坎穩(wěn)定性穩(wěn)定性及PP織物袋織物袋膨脹膨脹壓力控制壓力控制技術(shù)研究技術(shù)研究張媛學(xué)科名稱：稱：巖土工程巖土工程學(xué)科門類：類：工學(xué)指導(dǎo)教師：師：李榮建李榮建教授教授申請日期：期：2016年3月膨脹土地區(qū)坡改梯筑坎穩(wěn)定性及PP織物袋膨脹壓力控制技術(shù)研究張媛西安理工大學(xué)摘要I論文題目：論文題目：膨脹膨脹土地區(qū)坡改梯筑坎地區(qū)坡改梯筑坎穩(wěn)定性穩(wěn)定性及P

2、P織物袋織物袋膨脹膨脹壓力控制技術(shù)研壓力控制技術(shù)研究學(xué)科專業(yè)：巖土工程學(xué)科專業(yè)：巖土工程研究生：生：張媛張媛簽名：簽名：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：李榮建李榮建教授教授簽名：簽名：摘要膨脹土地區(qū)梯田建設(shè)是一項重要的農(nóng)業(yè)開發(fā)舉措，陜南膨脹土分布廣泛，而其不良特性是導(dǎo)致筑坎梯地破壞的主要原因。一方面，膨脹土梯地雨水入滲會導(dǎo)致梯田中膨脹土發(fā)生體積膨脹，可能導(dǎo)致梯地筑坎失穩(wěn)破壞；另一方面，筑坎PP織物袋袋內(nèi)膨脹土降雨時吸水膨脹并產(chǎn)生膨脹力可能使坎面鼓脹

3、、袋體脹破，從而導(dǎo)致筑坎坎墻的傾覆坍塌。因此研究非飽和膨脹土強度及膨脹力大小，正確評價筑坎梯地的穩(wěn)定性，控制PP織物袋內(nèi)膨脹壓力，對膨脹土地區(qū)坡改梯筑坎建設(shè)具有重要研究意義。本文首先基于非飽和土強度理論研究了坎墻的土壓力狀況；然后結(jié)合分層解析和ABAQUS有限元軟件分析了降雨入滲過程中墻后填土逐層飽和時坎墻的失穩(wěn)條件；最后，針對坎面鼓脹、袋體脹破的破壞問題，提出了PP織物袋內(nèi)膨脹壓力控制技術(shù)。得到結(jié)論：1）利用課題組研制的可控制飽和的膨

4、脹土膨脹力測試裝置，進行了最大膨脹力實驗，實驗表明初始含水量越低的土樣，在浸水達到飽和時其產(chǎn)生的膨脹力越大?？辜魪姸葘嶒灲Y(jié)果表明，膨脹土的抗剪強度隨含水量的增大而減小。2）通過對PP織物袋坎墻及其填土坎坡進行解析計算可知，當(dāng)降雨入滲逐層達到飽和時，PP織物袋坎墻后頂部填土在產(chǎn)生膨脹力但不產(chǎn)生位移釋放時，這時膨脹力會使坎墻發(fā)生失穩(wěn)破壞；當(dāng)墻后填土降雨入滲飽和深度范圍在1.0m~1.2m時，墻后膨脹土膨脹力釋放、發(fā)生體積膨脹時，過大的位移可

5、能會使坎墻發(fā)生傾覆破壞；降雨過程中膨脹土裂隙性可能使得填土中間部分吸水膨脹，使坎墻中部鼓脹而可能發(fā)生破壞。3）基于溫度場等效模擬降雨誘發(fā)膨脹力的觀點，通過ABAQUS有限元軟件對PP織物袋坎墻及其填土坎坡進行了數(shù)值模擬分析，評價了PP織物袋坎墻后膨脹土填土含水量逐層達到飽和時膨脹土產(chǎn)生的膨脹力推動坎墻發(fā)生位移及坎墻發(fā)生倒塌的條件。軟件模擬中考慮了豎向膨脹變形，因此比只考慮水平膨脹變形的分層解析法更接近實際情況，故而得出的降雨入滲破壞深度