砂雨法制备砂土地基模型及砂土边坡稳定性土工离心试验研究建筑与土木工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址∥使用本授权书。 (请在以上方框内打“、／”) 学位论文作者签名：溆色 指导老师签名： 日期：弘劣．／．2-21 日期：勿，f多。2 2 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： (1)通过自制的一套砂雨装置，设计加工了筛孔点式、一线点式以及线式出砂头， 对砂雨法制备砂土地基模型技术中落距、出砂孔尺寸(单孔直径或宽度)、出砂头总流 量、出砂头移动速度4个影响因素以及砂土地基模型的相对密度空间分布特征进行了 探讨，并通过对目标相对密实度的验证试验，验证砂雨法制样技术的可靠性。 (2)通过开展砂土边坡稳定性离心模型试验，研究边坡坡度、砂土含水率对砂土 边坡稳定性影响，分析了砂土边坡的变形发展规律以及破坏模式，探讨制备砂土边坡 离心模型中如何控制砂土模型含水率，以减小砂土等这类非黏性土的离心模型试验误 差。砂土边坡离心模型试验作为第七届全国岩土工程离心模型平行实验内容之一的砂 土边坡稳定性试验的其中一组，结合其他组平行试验结果进行统计分析，探讨本次离 心实验的误差来源以及误差的大小，为砂土边坡稳定性土工离心模型试验研究提供了 一定的参考价值。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名：涨由 日期：加，弓．多，哆 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘要 土工模型试验在岩土工程领域研究中有着重要的作用，它能揭示土体的各种力学行 为和机理，是验证及完善土的变形和强度理论的有效途径，也可为岩土工程设计提供依 据。试样制备是土工模型试验过程中基础而重要的环节，砂雨法是制备砂土地基模型晟 常用的方法，但对影响砂雨法制备砂土地基模型的主控因素认识尚需提高，各因素的影 响程度或方式也需进一步明确。离心模型试验与原型具有一致的应力状态，除了可以减 小模型尺寸，大幅度缩减试验时间外，还能用来建立各种非均质模型，模拟复杂多变的 工程情形，对于重力不可忽视的岩土问题来说是非常适用的。 通过自制砂雨装置，对砂雨法制备砂土地基模型技术中落距、出砂孔尺寸、出砂头 总流量、出砂头移动速度4个影响因素以及砂土地基模型的相对密实度空间分布特征进 行了一定探讨，并通过对目标相对密实度的验证试验，验证砂雨法制样技术的可靠性。 同时通过开展砂土边坡稳定性土工离心模型试验，研究边坡坡度、砂土含水率对砂土边 坡稳定性影响，反映砂土边坡的变形发展规律以及破坏模式，探讨制备砂土边坡离心模 型中如何控制砂土模型含水率，以减小砂土等这类非黏性土的离心模型试验误差，并结 合其他实验室平行实验结果进行统计分析，探讨砂土离心实验的误差来源以及误差的大 小，为土工离心模型试验研究提供了一定的参考价值。初步得到以下结论和建议： 1、砂雨法制样过程中，砂土相对密度Dr随出砂口与砂面的高度的增大而增大，但 增长速率逐渐减小。落距范围在70-100cm内砂土相对密度基本趋于稳定。 2、砂雨法制样过程中，砂土稳定相对密度Dr与出砂口的直径(宽度)d线性负相 关，随出砂口直径(宽度)的增大而减小，其回归方程为Dr=99．7_4d。并通过制作血=5mm 的漏斗点式出砂口进行了试验验证。 3、通过选用(D,=4n21-11漏斗点式出砂口和b=3．23mm一线点式出砂口分别对目标相对 密度为55％和75％进行的验证试验，实际相对密度与目标相对密度最大相差一2．74％，最 小相差0．25％，表明了砂雨法制备砂土模型是基本可靠的，且一线点式出砂口优于漏斗 点式出砂口。 4、砂土边坡坡度的增大，边坡破坏时的临界加速度降低。当边坡坡度由65。增大 至75。时，边坡失稳的临界加速度由459降至239，降低约49％，说明边坡坡度是影响 边坡稳定的核心因素之一。对比7家实验室的平行实验结果，得临界加速度均值由55．69 降至25．69，降低约52’2％，试验数据具有高度的