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膨脹土的長期強度和變形特性研究
日期:2014-08-21-19:00:09點擊數:字號:【

成果獲2010年水利部大禹水利科學技術獎二等獎

該項目在國內外首次利用離心模擬試驗技術、可控吸力的非飽和土三軸儀清楚的揭示了膨脹土的長期強度和變形特性以及膨脹土邊坡在干濕循環作用下的變形和破壞機理,建議了一個能合理描述干濕循環下非飽和膨脹土應力應變關系的數值模型,提出了一種能合理模擬干濕循環下非飽和膨脹土邊坡變形發展和破壞過程的數值計算方法,開發研制成功相應的計算機軟件。項目主要創新性成果為:

1)在國內外首次利用離心模擬試驗技術清楚地揭示了非飽和膨脹土邊坡干濕循環過程中強度衰減、變形發展和破壞機理及其影響因素,為提高膨脹土邊坡的設計和施工水平提供了重要的理論基礎;

2)基于沈珠江院士提出的飽和土雙硬化模型,建議了一個描述干濕循環下非飽和膨脹土應力應變關系的數值模型,驗證結果表明,該數值模型可合理模擬干濕循環作用下的非飽和膨脹土的強度和變形特性;

3)根據非飽和土簡化固結理論,采用調整排氣率和滲透系數隨裂縫發展而變化的簡化方法,結合作者建議的描述干濕循環下非飽和膨脹土應力應變關系的數值模型,考慮干濕循環作用下SWCC曲線的滯回路徑和有效凝聚力變化規律,研究提出了一種計算分析非飽和膨脹土邊坡在干濕循環作用下的變形發展過程的數值模擬方法,編制了相應計算軟件,從而為膨脹土工程的設計和施工提供了一種新的有效手段。

本成果提出的膨脹泥巖段渠道邊坡的工程處治措施,為提高我國膨脹土地區工程設計和施工水平,減輕或避免膨脹土引起的災害損失提供了一種新的有效手段。與國內外技術相比,本成果系統性強,技術先進,創新點突出,實用性強,推廣應用前景廣闊。

項目整體達到國際先進水平,部分成果處于國際領先水平。


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