一、水土作用中铁对土体结构强度的影响（论文文献综述）
王福周[1]（2021）在《富水粉细砂层盾构施工期间地表沉降控制研究》文中指出本文以太原轨道交通2号线学府街站～长风街站区间盾构隧道施工为工程背景,针对盾构掘进过程中出现的地层扰动现象,通过理论分析与计算、ABAQUS有限元软件数值分析和现场实测等手段,从开挖面稳定性控制和盾尾空隙充填两方面,研究富水粉细砂层盾构开挖过程中关键施工参数对地表沉降的影响规律与控制对策,主要包括盾构开挖过程中地表沉降特征以及刀盘开口率、土舱压力、注浆比例系数、注浆压力和浆液弹性模量等关键施工参数对地表沉降的影响规律,并提出了关键施工参数的优化控制措施,为太原地铁2号线区间盾构隧道施工提供科学依据,对地铁盾构施工具有指导意义。主要研究结论如下:（1）依据理论分析、工程经验,将盾构掘进引起的地表变形分为了五个阶段,结合数值分析得出五个阶段产生的地表沉降量分别占总沉降量的9%、18%、24%、33%、16%。其中开挖面稳定控制期间和盾尾间隙存在期间产生的沉降量分别占总沉降量的27%和57%。（2）在理论计算和工程实测数据的统计分析的基础上获得土舱压力和刀盘开口率的初步取值范围,结合有限元软件ABAQUS建立三维盾构隧道施工数值模型,针对不同刀盘开口率、不同土舱压力对前方地层应力、位移的影响特征进行分析,得到刀盘开口率控制在50%、土舱压力控制在0.1～0.15MPa范围内时,盾构开挖过程中地表沉降的控制效果最好。（3）提出注浆比例系数这一概念,用于量化在数值分析过程中注浆量的变化,研究表明地表沉降随着注浆比例系数的增加而逐渐减小,但注浆量到达一定值时,其对改善地表沉降的作用不再明显;经实测与模拟分析对比显示,均布注浆压力越大,地表沉降越小,当注浆压力大于0.4MPa时,其对进一步减缓地表沉降的作用不再明显;研究发现浆液弹性模量对控制地表沉降的作用不甚明显,由此提出一种低强度浆液配合比优化理念;综上分析表明,当注浆比例系数选择1.7,即单环注浆量选择4.65m3,注浆压力选择0.3～0.4MPa时,能有效控制富水粉细砂层中盾构掘进所引起的地表变形量。（4）首次提出采用拟合评价法来客观评价注浆参数对地表沉降的影响因次关系,得出注浆压力、注浆比例系数和浆液弹性模量的影响系数分别为1.525、1.05和0.475,即其对地表沉降的影响依次减小。（5）将上述研究成果应用于太原地铁2号线学府街站～长风街站富水粉细砂层土压平衡盾构施工区间,依据地表沉降控制标准,通过实际注浆效果评价,工程应用中盾尾空隙填充率达到90%以上,浆液静置28d凝结体强度大于6MPa、地表和周围建筑物最大沉降量基本全部控制在20mm以内,通过隧道掘进速度、注浆层厚度、浆液凝结体强度、地表和周围建筑物沉降等综合评价,表明该研究结论在工程实践中应用效果良好,参数的选择合理,满足施工质量标准要求。
眭子凡[2]（2021）在《植物根系固土机理及边坡稳定性分析》文中指出近年来,兼顾修复植被和美化环境的植物生态护坡技术日益成熟,已广泛运用于公路边坡防护工程中。探讨植物根系固土机理,分析植生边坡稳定性,是制定公路生态护坡施工方案的前提条件。本研究基于土力学、生态学和断裂力学原理和方法,改进植物根系固土力学模型,结合根-土复合体室内试验数据,探究植物根系与土体数值模拟的方法,采用有限元软件分析龙琅高速公路边坡的稳定性。主要研究结果如下,（1）植物根系的抗拉力、抗拉强度与根径分别呈线性关系和指数关系,不同植物类型拟合结果存在差异,但变化趋势基本一致,均表现为根系的抗拉力随根径的增大而增大,抗拉强度随根径的增大而减小。当复合体受剪破坏时,根系不会全部断裂,将出现拉断、拔出及滑移3种情形,其中侧根多表现为拔出或断裂,主根主要为滑移,极少发生断裂。（2）基于断裂韧性和功能原理,建立了根-土复合体抗剪强度增量ΔS与植物根系断裂韧性Gp间转换关系,即ΔS=kGp。其力学模型中关键的断裂韧性Gp只需通过根径、弹性模量以及根截面积等少量参数确定。通过验证,基于Griffith断裂准则所构建的模型计算误差值保持在15%左右,可以满足工程计算精度要求。（3）根系在土体中的含量是随深度逐渐降低的,狗牙根（Cynodondactylon）和黑麦草（Loliumperenne）等草本植物根系通常分布于0-30cm厚度的土体内,而多花木兰（Magnolia multiflora）植物根系呈垂直根型,可深扎至土体3-5m内。植物根系能有效提高土体的抗剪强度,其作用效果亦会受到含根量影响,随土体深度增加,复合体含根量下降,根系的加固效果将会逐渐减小。通过室内直剪试验可知,素土和含根土均遵循莫尔-库伦强度理论,植物根系对土体的粘聚力有着较大提升效果,对内摩擦角无太大影响。（4）ABAQUS中杆单元的嵌入模型可用来模拟根土间相互作用,模拟结果与理论计算和试验数据间误差较小,展现出相同的变化规律。根以不同角度嵌入土体,对土体强度的提升存在差异,以60°左右嵌入时,根系对土体抗剪能力提升效果最佳,而当嵌入角度大于90°时,根系增强效果并不明显。同时,在多根布入情况下,采用混合布根方式根系对土体强度的提升效果更佳。（5）降雨总时长不变时,植物根系对边坡安全系数提升效果随降雨量增大而增大,小中大三种降雨强度下草本植物对土体的安全系数提升分别为1.33%、2.08%和6.1%,灌木根系对土体的安全系数依次提高了 3.29%、4.08%和4.32%。降雨强度不变时,随着降雨时间的增加,防护后边坡的安全系数先逐渐增加,最后趋于稳定。植物根系承担的应力主要集中于竖直方向的主根上,应力大小沿根径向下增大,四周分布的侧根也承担着部分应力,沿坡面方向侧根受力较大。本文研究结果为分析植物根系的固土护坡效应,提供了可靠的理论依据,也为生态护坡技术的推广和运用奠定了技术基础。
欧阳淼[3]（2021）在《根系构型调控对植物固土护坡性能的影响研究》文中研究表明植物固土护坡的能力与植物根系形态密切相关,往边坡上坡向生长穿过滑动面的植物根系受到拉力作用,对表层土体起到锚固作用;而往边坡下坡向生长的根系受到压力作用,对滑动土体起不到加固作用。因此在已有的根系固土理论和研究基础上,将植物根系调控技术引入植物边坡固土机理研究中,旨在调控植物根系往有利于加固边坡土体的方向生长,从而提高植物边坡的抗剪切能力,扩大植物护坡技术在工程实践中的应用。论文以根系发达的“深远探索型”护坡植物——香根草为研究对象,依托国家自然科学青年基金项目“基于根系构型定向调控的植物边坡固土机理研究”（项目编号:51608545）及中铁十二局科技研发项目“生态边坡技术在重庆铁路枢纽东环线工程中的应用研究”（项目编号:YF1900SD07B）等开展研究。通过土壤水分入渗特性试验和不同水肥组合调控试验,研究了香根草根系生长与水分、养分等空间异质性之间的响应关系。其次,基于上述响应关系,进一步开展原状土剪切试验和数值模拟分析,从而探明了根系构型调控对边坡土体强度及稳定性的影响规律,提出了提高边坡稳定性的根系构型调控方法。主要的结论如下:（1）在间接地下滴灌的条件下,随着土壤初始含水率的增加,水分趋于垂直向下运移,湿润体水平方向对称轴不断下移,随时间呈对数函数变化。滴头流量大时,水分向水平方向运移的趋势明显;滴头流量小时,水分更趋向于向垂直方向运移。当采用间接地下滴灌的方法调控香根草根系构型时,可通过调节滴头流量和土壤初始含水率来控制土壤湿润体特征参数,定向调控植物根系构型。（2）自然生长条件下,65%左右的香根草根系偏向边坡下坡向生长。下坡向生长的根系粗长且密集,上坡向生长的根系细短且稀疏。水肥组合调控条件下,香根草在上坡向大量增生2级根和3级根,其根系占比约为60%～66%。试验结果表明,水肥组合调控条件下,水分对香根草根系生长的影响要远弱于养分,而相比较于氮肥,香根草根系又更加偏爱磷肥,以水肥组合M3W2的方式调控,上坡向的根系增生最多。（3）通过原状土剪切试验发现,边坡土体中根系数量越多,根系直径越小,根系表面积越大,其抗剪强度越大。当试样受剪,根系与土体产生相对滑动时,根系与土体之间的摩擦力和胶合力转化成剪阻力来阻止土体滑动。通过回归分析发现,土体的粘聚力随根系表面积密度呈线性增大趋势。根系数量越多,根系直径越小,抗拉强度越大,与土体胶结能力越强;根系表面积越宽,与土体的摩擦力就越大,越能抵抗剪切力。（4）基于Wu氏模型,推导了边坡根系分布角度与边坡土体强度的关系表达式,并对单株香根草边坡根系对土体抗剪强度的增量△S进行了计算。根据该结论,对边坡土体内生长的香根草根系进行水肥调控,结果表明,调控后香根草2级根和3级根在边坡上坡向土体中大量增生,且增生的大部分根系与竖直方向的夹角大于坡角,使得单株香根草边坡土体的抗剪强度提高了17.59kPa～33.97kPa。（5）通过数值模拟分析发现,水肥组合调控后,改善了自然生长条件下的边坡植物根系构型在固土护坡方面的不足。相比于自然生长条件下香根草根系,调控后上坡向生长的香根草根系较大地提高了坡脚承受水平应力的能力,较好地约束了边坡位移,坡脚能够承受的水平应力增大了14.21%,坡顶水平位移减少了57.14%。对比自然生长条件下香根草植物边坡,根系调控后的香根草植物边坡安全系数提高了7.20%。
余燚[4]（2021）在《基于柔性加筋理论的根-土复合体强度特性研究》文中提出生态护坡技术作为解决边坡土体浅层滑坡、水土流失等生态问题的绿色手段,在实现固土护坡效果的同时,也可以改善边坡周边环境,促进生态平衡。当前,对于原状根-土复合体的强度特性和强度模型的研究都有待完善,这也成为制约生态护坡技术进一步推广使用的瓶颈。为了解决该问题,通过理论分析和试验研究对植根固土效果进行了探究,并依据柔性加筋理论建立了原状根-土复合体强度计算模型。通过对根系固土机理分析及根-土复合体室内试验,利用试验数据对现有根-土复合体柔性加筋强度模型进行优化。试验包括根系分布及力学性能试验,根-土复合体剪切试验;利用试验结果研究根系固土机制,检验并优化现有的柔性加筋模型,建立以根重密度RMD为核心计算参数的根-土复合体强度模型。该研究具有一定的理论意义和工程实用价值。论文依托国家自然科学青年基金项目“基于根系构型定向调控的植物边坡固土机理研究”（项目编号:51608545）及中铁二十局科技研发项目“生态边坡技术在重庆铁路枢纽东环线工程中的应用研究”（项目编号:YF1900SD07B）,选用湖南地区常见红粘土及护坡植物香根草,开展了根-土复合体强度特性试验及根系固土理论研究。主要的研究成果及创新性结论如下:（1）香根草根系力学特性测定试验表明,贫瘠土质和无水肥管理等培养条件将显着降低其根系的力学性能。根系直径越大,根系抗拉力越大、根系抗拉强度越小。根系分布测定试验表明,根系分布指标根重密度RMD与土层深度呈显着的抛物线函数关系,深度越浅,土中根系分布越密集,根重密度RMD越大。（2）通过根土-复合体室内剪切试验,探明了根-土复合体剪切特性。试验结果显示:深度越浅的根-土复合体,其抗剪强度越大。当剪切位移在0-3 mm内,根-土复合体剪切应力及其增长速率都小于素土体;当剪切位移3 mm超过后,根-土复合体的剪切应力逐渐接近并超过素土剪切应力,且剪切位移的增大,差距逐渐增大;根-土复合根系密度越大,相应剪切应力峰值越大,峰值相应的剪切位移也越大。（3）根-土复合体剪切试验结果显示,在相同竖向压力条件下,根系密度越大,其剪应力峰值越大,整体抗剪强度也越大。根-土复合体在剪切破坏时,土中根系将受力滑动但所受滑动摩阻力小于根系极限抗拉强度。Spearman相关分析结果显示,根重密度RMD与根-土复合体粘聚力c呈强相关关系,与摩擦角φ呈弱相关关系。由此可得,根重密度RMD能有效的影响根-土复合体粘聚力c,但对摩擦角φ影响效果较弱。（4）建立了以根重密度RMD作为核心计算参数的根-土复合体柔性加筋优化模型。该模型利用方便易测的根系指标-根重密度RMD代替根系数量n,不但克服了原柔性加筋模型中参数取值测定困难且受人为因素影响大的缺陷,保证了参数取值的客观性,同时也能较为便捷和准确地计算根-土复合体强度。
佘非余[5]（2021）在《坡度对香根草固土护坡性能影响的试验研究》文中研究表明边坡失稳和水土流失是常见的自然地质灾害,给人民的生产和生活带来了严重的危害。因此,对边坡进行防护是必不可少的。传统的边坡工程防护技术,在工程早期就能极大提升边坡的稳定性,起到固土护坡的效果。但是,随着时间的增长,其防护效果会逐渐减弱。传统的边坡工程防护技术还存在造价较高和严重破坏生态环境等问题。因此,在传统的边坡防护技术的基础上,有必要寻求一种将工程建设与生态环境保护有机结合起来的“活性和生态型”的边坡防护方法。植物护坡技术对提高边坡土体的强度、抗变形稳定及抗冲刷侵蚀的能力有显着作用,且具有造价低廉和维持生态平衡的优点。边坡的坡度,是在各种影响边坡稳定的因素中最主要的自然因素之一。因此,开展坡度对植物护坡的影响研究,不但具有重要的理论意义,也具有广阔的工程应用前景。论文依托国家自然科学基金资助项目“高强度林草混交根系成型机理与边坡根系土体加固机制研究”（项目号:31270671）,并以“生态护坡技术在重庆铁路枢纽东环线工程中的应用研究”（项目号:YF1900SD07B）为研究的工程背景,开展了坡度对香根草固土护坡性能影响的试验研究。通过试验研究和理论分析相结合的方法,探明了各种根系形态参数随坡度影响的变化规律,并揭示了其影响机理。在试验研究的基础上,探明了边坡的坡度对香根草根-土复合体抗剪强度指标的影响规律,并揭示了其相关的影响机理。提出了在不同坡度条件下,香根草根-土复合体的粘聚力和内摩擦角的分析模型和理论。通过数值模拟分析,探明了边坡的坡度对香根草生态护坡稳定性的影响规律。本文所开展的主要研究工作及所取得的主要研究结论如下。1、主要的研究工作（1）通过“十字架人工全挖法”挖掘不同坡度条件下生长的香根草,研究了香根草根系直径、根系生物量、根群生长范围以及根径占比在不同坡度和不同坡向的坡体空间的分布形态。探明了根系直径、根系生物量、根群生长范围以及根径占比等随土层深度、坡度和坡向等因素影响的变化规律,并揭示了其相应的影响机理。（2）通过对不同坡度条件下,含根原状土与无根原状土进行的直剪试验,探明了坡度对根-土复合体强度的影响规律,并揭示了其相应的影响机理。（3）建立了香根草根-土复合体抗剪强度指标的分析模型,并确定了相关的模型参数。（4）采用有限单元法,对植物护坡的稳定性进行了数值模拟分析。探讨了边坡的坡度,对植物根系在边坡土体空间分布形态的影响。探明了边坡的坡度对植物护坡稳定的安全系数的影响规律,并揭示了其相关的影响机理。通过数值模拟分析,验证了所提出的分析模型和理论的合理性。2、取得的主要研究进展和创新结论（1）通过对不同坡度条件下的香根草的根系形态参数的分析,发现坡度及坡向对香根草的根系生物量具有明显的影响。当根系位于上坡向时,坡度越大,根系的生物量就越少。当根系位于下坡向时,坡度越大,位于浅层土体内的根系生物量就越多。将香根草的根系生物量进行函数拟合,建立了根系生物量随土层深度与坡度变化的分析模型,并确定了相关的模型参数。（2）通过对不同坡度条件下香根草根系形态参数的分析,发现香根草的根群生长范围随着坡度和深度变化而产生规律性的变化。随着土层深度的增加,处于上坡向和处于下坡向的香根草根群生长范围,都呈现出先增大后减小的趋势。坡度越大,则上坡向生长的香根草根群的生长范围越小,下坡向生长的香根草根群的生长范围相对较大。基于对实测结果的分析,建立了植物的根群生长范围随土层深度与坡度变化的分析模型,并确定了相关的模型参数。该模型可用于分析根群的生长范围,也可用于分析在不同土层深度和不同坡度的坡体空间内的分布形态。（3）通过对不同坡度条件下的香根草根系形态参数的分析,发现坡度对香根草的根径与根径占比有明显的影响。随着坡度的增大,一年生的香根草根系中,根径为0.5～1.5mm范围内的根系所占的比例呈现出增大的趋势。随着坡度的变化,相同土层深度根径的大小也会随之改变。（4）通过对不同坡度条件下,不同土层深度的含根原状土与无根原状土所进行的直剪试验,发现坡度对根-土复合体的抗剪强度的影响,主要体现在提高了其粘聚力方面,而对其内摩擦角的影响较小。同时,研究发现,土体中由于根系的存在,能够显着提高土体的粘聚力。随着坡度的增大,相同土层深度的根-土复合体的粘聚力逐渐增大,但其粘聚力增加的幅度会逐渐变小。（5）通过对直剪试验结果的分析,建立了根系含量与粘聚力的关系模型,并确定了相关的模型参数。同时,建立了不同坡度和不同土层深度条件下,根系数量与根系含量的关系模型,并确定了相关的模型参数。结合所提出的根系生物量和土层深度及坡度的分析模型,建立了根-土复合体抗剪强度指标的计算分析模型,并确定了相关的模型参数。（6）根据数值模拟分析的结果,发现根系对降低水平位移量的效果最为明显。坡度不同时,含根边坡与无根边坡的位移量的大小也各不相同。当坡度的变化范围在30°～45°之内时,研究结果表明,当坡度为30°时,含根边坡与无根边坡的水平位移量、竖向位移量以及总位移量均达到最小值。说明坡度对边坡的整体稳定性,是具有明显影响的。（7）根据数值模拟分析的结果,发现当边坡中有植物根系的存在时,能够降低边坡的塑性变形。但是,这种效果会受到边坡坡度的影响。无论是无根边坡或者是含根边坡,坡脚处的塑性变形均会随着坡度的增大而增大。（8）根据数值模拟分析的结果,发现无根边坡和含根边坡稳定的安全系数,均随坡度的增大而降低。植物根系的存在,会使得边坡稳定的安全系数随坡度增大而减少的幅度降低。在相同的坡度条件下,无根边坡的稳定安全系数最小,含根边坡的稳定安全系均较大。因此,反映出根系对边坡稳定安全系数的提升具有明显的作用。通过试验研究、理论探讨和数值模型分析,探明了坡度对香根草的根系形态分布和对根-土复合体强度的影响规律,揭示了其相应的影响机理。通过研究,也探明了坡度对植物护坡稳定性的影响规律,并揭示了坡度对植物护坡稳定性的影响机理。在此基础上,建立了不同坡度条件下,根-土复合体抗剪强度指标的分析模型,提出了考虑坡度影响的植物护坡稳定性分析方法。上述研究成果,为考虑坡度对香根草固土护坡影响的强度和稳定性分析提供了理论依据,也为植物护坡技术的工程应用奠定了相关的理论基础。
陈李洁[6]（2021）在《碳酸钙改性红黏土工程地质特性研究》文中提出桂林红黏土与一般红黏土相似,具有较高的界限含水率、较强的收缩性等不良工程地质特性。由于碳酸钙是广西重点打造的千亿元产业之一,结合地区特点及发展趋势考虑,使用超细碳酸钙对红黏土进行改性。本文主要以桂林红黏土为研究对象,探讨轻、重质两种碳酸钙对红黏土基本物理、力学性质的影响及机理;比对两种碳酸钙对红黏土改性效果并确定最优掺入率,分析最优掺入率下的碳酸钙改性红黏土在三轴剪切过程中的孔隙损伤规律及其本构关系,主要的工作如下:（1）对不同掺入率下的超细碳酸钙改性红黏土进行X射线衍射（XRD）、p H值、比表面积、界限含水率及粒度分布测试得出:碳酸钙的掺入使红黏土的p H值、矿物成分及比表面积发生了明显的变化,导致界限含水率显着降低;通过收缩试验发现,掺入碳酸钙能有效降低红黏土的收缩系数;进行堆积密度测试和击实试验发现,掺入5%的超细碳酸钙可以改善红黏土粒的径级配,能有效提高红黏土的最大干密度。（2）采用核磁共振技术（NMR）分析碳酸钙改性红黏土的微观结构特性发现,土样的孔径主要集中分布在5-50 nm之间。碳酸钙的掺入主要对红黏土的颗粒间孔隙及颗粒间接触面产生影响,轻质碳酸钙对红黏土的孔隙影响大于重质碳酸钙;干密度增大使碳酸钙改性红黏土的孔隙度呈线性降低,主要引起粒径大于50 nm的孔隙（粒内大孔和粒间孔隙）数量显着减少;在95%压实度时,土体中大于10μm孔隙被极大程度地压缩。（3）对同一压实度下的碳酸钙改性红黏土进行无侧限抗压强度（UCS）试验发现,5%的重质碳酸钙及2.5%轻质钙能显着降低红黏土的大孔隙含量,有效提高无侧限抗压强度;对碳酸钙改性红黏土进行固结不排水（CU）三轴剪切试验发现,碳酸钙的掺入会破坏红黏土颗粒间的胶结作用使黏聚力减弱最终导致强度降低;通过多元回归分析微观孔隙对宏观力学的影响得出,孔隙尺寸的变化与红黏土的黏聚力相关性较强,其中微孔及大孔的孔隙含量与黏聚力呈正相关,介孔的含量与黏聚力呈负相关。（4）利用NMR分析最优掺入率下的重质碳酸钙改性红黏土在CU三轴荷载作用下的孔隙分布变化规律,发现增大围压可以使土体的大孔隙在较大程度上被压缩;在轴向应变增大的过程中,土样中的大孔隙含量被压缩到极少后,小孔隙才开始被压缩;当轴向应变达到16%时,土体内部颗粒排列基本重新调整完成,当轴向应变大于16%时,土体结构基本处于稳定状态。（5）对最优掺入率下的重质碳酸钙改性红黏土进行CD（固结排水）三轴剪切试验,建立重质碳酸钙改性红黏土的邓肯-张模型,分析模型计算结果对实际测得数据的拟合度,并引入密度系数k对模型的参数进行修正,获得拟合效果更好的修正邓肯-张模型。
徐盼盼[7]（2021）在《重塑黄土渗透性变化的水-土作用机制研究》文中研究表明黄土作为黄土高原地区广泛使用的工程建筑材料,凭借着易获取、经济实惠的优势从古至今一直发挥着重要的作用,如:古代修建的万里长城、大明宫,近代修筑的关中八惠水利工程,以及近年来开展的“平山造城”、“海绵城市”等新型工程。可见,黄土具有很大的开发和建设潜力,其工程应用价值不容小觑。而渗透性作为黄土重要的工程性质,控制着土体中水分的运移,对黄土工程的稳定性、耐久性以及安全性有着重大影响。因此,研究重塑黄土的渗透性可以为黄土地区的工程建设与保护提供科学的指导。纵观重塑黄土渗透性变化机制的国内外研究现状,发现目前主要存在以下三个方面的问题:对不同干密度下重塑黄土渗透性的变化机制认识不清;极少涉及水-土化学作用过程对渗透性影响的研究;缺乏对无机化学溶液入渗下重塑黄土渗透性变化机制的系统认知。因此,本文依托国家自然科学基金重大、重点、面上项目以及中央高校基金优博资助项目,以泾阳马兰黄土为例,结合击实试验、室内饱和渗透试验和水化学实验,借助环境扫描电子显微镜、X射线荧光光谱分析仪、X射线衍射分析仪、Zeta电位测试仪以及水文地球化学模拟和现代图像处理等先进技术,对不同干密度和不同化学溶液渗透下重塑黄土饱和渗透系数的变化规律及其水-土作用机制进行了系统研究。主要得到以下结论:（1）以去离子水（DW）作为渗透液,干密度为1.30、1.35 g/cm3重塑黄土试样的渗透系数随时间之所以呈降低型,首要原因是在渗透力作用下细微颗粒在大孔隙中的运移效应,其次是化学淋溶作用,两者共同诱发结构塌陷,导致有效过水通道堵塞;干密度为1.45-1.65 g/cm3试样的渗透系数随时间呈增长型,主要因为试样的土体结构相对稳定,湿陷性低,细微颗粒的运移效应弱,而淋溶作用促进了土体成分溶解,使得孔隙不断发育,连通性增强;对于渗透系数呈先增后降型的1.40 g/cm3重塑黄土试样,渗透初期的淋溶作用增强了孔隙的连通性,同时也为颗粒运移和结构湿陷创造了必要的条件,最终导致孔隙堵塞、连通性降低。因此,鉴于土体结构的稳定性,适宜选用干密度不小于1.45 g/cm3的重塑黄土试样探究无机化学溶液对其渗透性的影响机制。（2）利用pH=3、7、11的溶液进行重塑黄土渗透试验,发现同一干密度试样渗透系数的大小顺序为pH=3>pH=7>pH=11。在pH=3和7时,渗透系数随时间呈增长型,而在pH=11时,呈降低型。以干密度为1.45 g/cm3的重塑黄土试样为例,在pH=3、7、11溶液的入渗下,渗透系数的均值分别为2.33E-05、1.50E-05、1.50E-06 cm/s,其相对增率分别为56.74%、7.66%、-71.99%。酸溶液渗入土体会促进钙质胶结物和化学胶结物淋失,为孔隙扩大奠定了基础;加之双电层厚度变薄导致粘土颗粒聚集,增大了自由水的运动空间,因此,在pH=3的溶液渗透下重塑黄土试样的渗透性显着增强。当碱溶液入渗时,水-土化学作用强度整体减弱,而白云石非全等溶解和去白云石化作用会导致方解石沉淀作用增强;且孔隙水溶液中会形成大量的胶体凝絮物（如H2SiO3胶体）,沉淀在孔隙内或附着在颗粒表面;同时,双电层厚度增大使得自由层被压缩。因此,在pH=11的溶液渗透下,重塑黄土试样的渗透系数随时间的推移显着减小。（3）为了研究不同阳离子无机盐溶液对重塑黄土渗透性的影响,选用NaCl、CaCl2、AlCl3溶液进行渗透试验,发现渗透系数随时间均呈增长型。以干密度为1.45 g/cm3的重塑黄土试样为例,在NaCl、CaCl2、AlCl3溶液入渗下渗透系数的相对增率分别为37.12%、68.88%、88.79%,其均值分别是DW渗透下的1.23、1.31、1.37倍。对于NaCl溶液,盐效应促进了水-土化学作用,尤其是溶解作用,使得孔隙的连通性增强。对于CaCl2溶液,盐效应有助于土体成分溶解,促进孔隙空间发育;同时阳离子交换作用增强,导致双电层厚度变薄,形成更大的自由水运动空间。由于AlCl3溶液中Al3+的水解作用形成了酸性环境,促进了碳酸盐矿物的溶解,而且水解产物与带负电的层状硅酸盐矿物发生专性吸附,进一步压缩双电层,使得粘土颗粒的絮凝程度增强;此外,小孔隙向中孔隙转化是导致其渗透系数显着高于其它两者的根本原因。（4）选用NaCl、Na2SO4、NaHCO3溶液来探究不同阴离子无机盐溶液对重塑黄土渗透性的影响,结果表明渗透性的大小顺序为Na2SO4>NaCl>DW>NaHCO3,且1.45 g/cm3试样的渗透系数的相对增率分别为37.71%、37.12%、7.66%、-7.39%。在NaCl和Na2SO4溶液渗透下,盐效应增强了水-土化学作用程度,有利于孔隙发育。由于SO42-对碳酸盐矿物的盐效应强于Cl-,因此,在Na2SO4溶液渗透下重塑黄土的渗透性更强。对于NaHCO3溶液,水-土之间的化学作用减弱,尤其是溶解作用,但方解石的沉淀作用却显着增强,从而抑制了土体孔隙的发育,因此,仅在该溶液渗透下渗透系数随时间呈降低型。此外,由阴离子引起的双电层效应对渗透性的影响较弱。可见,阴离子对重塑黄土渗透性的影响主要是通过改变渗透过程中水-土化学作用而实现的。
张浩[8]（2021）在《土石坝背水坡金银花护坡的根系固土性能研究》文中指出水库土石坝背水坡多采用草皮护坡的形式。草皮护坡维护费用高,根系固土效果差,生态效益低。在当今我国土地资源紧张和生态环境恶化的背景下,如何解决工程实际问题、挖潜土地资源最大效益同时改善环境已成为社会发展的迫切需要。本文选用山东广泛分布、适应性强的浅表根系植物金银花为研究对象。通过金银花护坡与草皮护坡、素土护坡三种护坡形式的对比,研究了金银花根系对土石坝背水坡固土作用的效果,根系固土的具体指标有抗剪强度、抗冲性以及根系抗拉强度与延伸率。根据相应指标开展试验,得出了以下结论:（1）基于直接剪切试验,研究了不同根-土复合体对土体抗剪强度的影响,并探讨了土体抗剪强度与含水率、根系干重的关系。试验结果表明:植物根系能有效提高土体的抗剪强度。在相同法向应力条件下,土体的抗剪强度:金银花根系土体>草皮根系土体>素土土体。三种护坡形式下的土体抗剪强度均随着含水率的增加而减小。含根土体抗剪强度与根系干重呈正相关,相同体积土体条件下,金银花根系干重大于草皮根系即金银花根系的加筋固结作用优于草皮根系,并且金银花根系分布深度小于1m,属于浅表层根系,不会破坏坝体整体稳定性。（2）基于人工模拟降雨抗冲试验,研究了不同根系对土壤抗冲性的影响,试验结果表明:在不同降雨强度下,三种护坡的承受降雨冲刷强度的能力为:金银花根系护坡>草皮根系护坡>素土护坡。在相同降雨强度下,随着降雨冲刷历时的增加,金银花根系护坡的抗冲系数始终最大,草皮根系护坡次之,素土护坡最小,这体现了金银花根系对土体具有良好的固土抗冲刷作用。（3）基于抗拉试验,研究了不同根系的抗拉特性,得到在根系直径为0-32mm的范围内,相同拉力条件下,金银花根系的抗拉强度与延伸率始终大于草皮根系,解释了在相同法向应力下,金银花根系土体的抗剪强度与最大剪位移大于草皮根系的原因。综上,金银花根系对土体的加筋固结与抗冲刷作用远大于草皮根系,同时金银花有很好的的经济效益与药用价值,为金银花护坡在土石坝背水坡的推广应用提供了重要的参考价值与理论依据。
向俊燃[9]（2020）在《水玻璃对碱激发地聚物固化黄土工程特性影响研究》文中指出碱激发地聚物胶凝材料的研究和应用非常活跃,采用该材料进行土体化学固化具有一定的经济和环保优势,但以地聚物进行黄土固化的研究相对较少。本文以粉煤灰为原料（前驱体）,水玻璃为碱激发剂,通过击实试验、无侧限抗压强度试验、直剪试验、崩解试验和吸水性试验,研究了不同模数和波美度的水玻璃对碱激发粉煤灰基地聚物固化黄土工程特性的影响,结合扫描电镜试验（SEM）、物理吸附试验（BET）分析了固化黄土的微观结构。得出如下结论:（1）水玻璃对黄土的击实特性影响显着,随模数降低、波美度增大,黄土最优含水率降低、最大干密度增加,且模数较波美度对击实特性的影响更显着。（2）随着水玻璃模数降低、波美度增大,水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物固化黄土的抗压强度增大（最高达3.42MPa）,黏聚力增大,但内摩擦角在10°范围内波动,变化不大。（3）水玻璃模数越低、波美度越大,地聚物固化黄土的崩解性越弱（仅3.2模数、20°Bé固化黄土崩解破坏）,自然吸水率、饱和吸水率越低,且二者相近。（4）SEM、BET试验显示,水玻璃碱激发粉煤灰生成的硅铝酸钠等凝胶产物包裹充填于土颗粒间,相互胶结形成空间网状结构,改善了孔径分布与孔隙结构。水玻璃模数越小、波美度越高,固化黄土的平均孔径越小,比表面积越大,纳米级孔隙体积越大。
徐超[10]（2019）在《成都地区复合地层盾构上跨既有隧道的掘进参数优化研究》文中进行了进一步梳理随着地铁修建线路的逐步增多,不同形式多条盾构隧道近距离穿越既有隧道的复杂工况已成为地铁建设过程无法避免的难题,尤其在上软下硬的复合地层中,盾构姿态难以控制、刀盘受力不均,地层反应灵敏,如何保证近距离盾构穿越过程中新老隧道的安全,是盾构施工中亟需解决的难题。盾构穿越过程中,盾构开挖是施工扰动源头,土体是传播介质,既有隧道是作用对象,三者相互影响。进行盾构掘进参数的优化控制可以从扰动源头降低盾构穿越带来的影响,是进行上跨施工的精细化控制从而实现工程效益最大化最为直接有效的手段。因此本文以成都地铁8号线上跨既有隧道9号线为工程背景,进行了如下研究工作:（1）在研究分析盾构上跨既有隧道施工扰动机理与影响因素的基础上,选取上跨区间的主要掘进参数,借助模糊粗糙集理论进行掘进参数敏感性分析,得出盾构上跨既有隧道过程中主要掘进参数对地层沉降的影响程度从大到小依次为:注浆压力、土仓压力、刀盘扭矩、盾构推力、推进速度、同步注浆量,并结合本工程砂卵石泥岩复合地层的特性、盾构机特点和施工扰动机理分析了掘进参数敏感性排序的原因及相关参数控制原则。（2）通过三维数值模拟结合盾构施工扰动的时间效应研究了盾构上跨既有隧道各个阶段地层和既有隧道的沉降变形规律,并在敏感性分析的基础上分析主要敏感因素对地表沉降的影响,然后基于单纯形搜索法原理利用Python语言进行ABAQUS二次开发,对主要敏感性因素进行自动寻优求解,得出可在预警临界值以下安全通过既有隧道的主要敏感因素的控制范围。（3）结合数值模拟分析的结果对实际掘进参数进行分区统计优化,得出盾构掘进至不同位置时参数调整方向和控制范围;并结合盾构操作方式和敏感性分析结果,以主要敏感因素为主控指标对掘进参数的整个控制流程进行动态优化,为实际施工指明了参数调控的具体方法;并在此基础上提出了掘进参数的预警指标和处理措施,从而实现盾构上跨施工的精细化控制。
二、水土作用中铁对土体结构强度的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、水土作用中铁对土体结构强度的影响（论文提纲范文）
（1）富水粉细砂层盾构施工期间地表沉降控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 立题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 富水粉细砂层盾构施工技术研究现状 |
| 1.2.2 盾构施工开挖面稳定控制研究现状 |
| 1.2.3 盾构施工同步注浆技术研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文研究思路和主要内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 第2章 工程概况 |
| 2.1 概况 |
| 2.2 土层条件 |
| 2.3 水文条件 |
| 2.3.1 地下水位 |
| 2.3.2 抗浮水位 |
| 2.3.3 地下水水质特征及腐蚀性 |
| 2.4 工程问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 盾构施工对地表沉降的影响机理分析 |
| 3.1 盾构施工导致地表沉降的机理分析 |
| 3.2 开挖面稳定控制机理 |
| 3.2.1 开挖面稳定影响因素 |
| 3.2.2 土舱压力工作原理 |
| 3.2.3 土舱压力参数分析 |
| 3.2.4 刀盘开口率分析 |
| 3.3 壁后注浆机理分析 |
| 3.3.1 盾构同步注浆目的与作用 |
| 3.3.2 盾构隧道同步注浆浆液材料 |
| 3.3.3 盾构施工壁后注浆技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 开挖面稳定控制对地表沉降的影响分析 |
| 4.1 数值模型的建立 |
| 4.1.1 线弹性本构模型 |
| 4.1.2 材料模型及参数 |
| 4.1.3 三维计算模型的范围选择与单元划分 |
| 4.1.4 边界与荷载 |
| 4.2 盾构施工不同阶段地面变形分析 |
| 4.3 刀盘开口率对地表沉降影响分析 |
| 4.4 土舱压力对前方未开挖地层的影响 |
| 4.4.1 土舱压力对前方地层的影响范围 |
| 4.4.2 横向地表位移分析 |
| 4.4.3 纵向地表位移分析 |
| 4.4.4 土舱压力对地层和管片的应力影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 壁后注浆对地表沉降的影响分析 |
| 5.1 土压平衡盾构机注浆系统 |
| 5.2 盾构施工注浆参数的设定 |
| 5.2.1 注浆比例系数的设定 |
| 5.2.2 均布注浆压力的设定 |
| 5.2.3 浆液弹性模量的设定 |
| 5.3 注浆效果计算分析 |
| 5.3.1 注浆比例系数对地表沉降的影响 |
| 5.3.2 注浆压力对地表沉降的影响 |
| 5.3.3 浆液弹性模量对地表沉降的影响 |
| 5.3.4 对比分析注浆参数对地表沉降的影响程度 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 工程应用 |
| 6.1 工程应用概述 |
| 6.2 优化参数工程应用 |
| 6.2.1 开挖面稳定性监测 |
| 6.2.2 注浆效果检测 |
| 6.3 施工区间地表沉降监测 |
| 6.3.1 测点布置 |
| 6.3.2 监测数据统计分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 7.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）植物根系固土机理及边坡稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 生态护坡技术 |
| 1.2.2 植物护坡理论 |
| 1.2.3 根-土力学机制模型 |
| 1.2.4 植生边坡稳定性分析 |
| 1.3 目前研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 植物根系固土力学模型 |
| 2.1 植物根系固土常规模型 |
| 2.1.1 WU.T.H模型 |
| 2.1.2 FBM模型 |
| 2.2 能量法模型的构建与验证 |
| 2.2.1 植物根系增强土体的作用机理 |
| 2.2.2 植物韧性断裂能量吸收机制 |
| 2.2.3 模型验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 根-土复合体强度特性试验 |
| 3.1 试验路段概况 |
| 3.1.1 气候特点 |
| 3.1.2 工程特性 |
| 3.1.3 土体物理性质 |
| 3.2 试验设备、材料及方法 |
| 3.2.1 护坡植物的选择 |
| 3.2.2 根-土复合体取样 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 根系分布特征 |
| 3.3.2 根-土复合体抗剪强度 |
| 3.3.3 含根量对根土复合体抗剪强度的影响 |
| 3.3.4 植物根-土复合体抗剪强度指标分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 植物根系与土体相互作用数值模拟研究 |
| 4.1 有限元方法基本思路 |
| 4.1.1 模型构建的意义 |
| 4.1.2 有限元软件的选择 |
| 4.2 根-土复合体有限元计算模型的构建 |
| 4.2.1 模型的构建 |
| 4.2.2 接触类型的选择及边界条件的设置 |
| 4.3 模型的验证 |
| 4.3.1 根-土复合体剪应力与剪切位移曲线分析 |
| 4.3.2 根-土复合体抗剪强度和垂直荷载的关系 |
| 4.3.3 根系嵌入角度与抗剪强度的关系 |
| 4.3.4 最佳布根方式讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 龙琅高速边坡稳定性分析 |
| 5.1 强度折减法基本理论 |
| 5.2 材料参数取值与模型建立 |
| 5.3 边界条件 |
| 5.4 计算结果分析 |
| 5.4.1 基于安全系数稳定性分析 |
| 5.4.2 基于塑性应变稳定性分析 |
| 5.4.3 基于土体位移稳定性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要学术成果 |
| 致谢 |
（3）根系构型调控对植物固土护坡性能的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 植物根系的固土效应 |
| 1.2.2 植物根系的分布形态 |
| 1.2.3 根系调控的相关方法 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 2 考虑植物根系形态的根系固土模型 |
| 2.1 植物根系固土理论 |
| 2.1.1 植物根系的加筋理论 |
| 2.1.2 植物根系加筋作用的力学模型 |
| 2.2 根系生长角度的影响 |
| 3 植物根系构型调控试验 |
| 3.1 土壤水分入渗特性试验 |
| 3.1.1 材料与方法 |
| 3.1.2 试验结果与分析 |
| 3.2 水肥组合调控试验 |
| 3.2.1 试验场地概况 |
| 3.2.2 试验设计 |
| 3.2.3 根系形态观测及数据采集 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 定向调控对根系构型的影响 |
| 4.1 根系数量与土层深度的关系 |
| 4.2 不同根径的根系占比 |
| 4.3 根系生长形态分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 调控后根系构型对边坡土体强度的影响 |
| 5.1 原状土剪切试验 |
| 5.1.1 试验材料与设备 |
| 5.1.2 试验方法与步骤 |
| 5.1.3 试验结果分析 |
| 5.2 根系表面积密度与边坡土体强度的关系 |
| 5.3 根系生长角度与边坡土体强度的关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 数值分析根系构型调控对边坡稳定性的影响 |
| 6.1 边坡模型 |
| 6.1.1 裸坡模型 |
| 6.1.2 自然生长条件下香根草植物边坡模型 |
| 6.1.3 水肥调控条件下香根草植物边坡模型 |
| 6.2 边坡稳定性分析 |
| 6.2.1 边坡塑性应变特征 |
| 6.2.2 边坡应力特征 |
| 6.2.3 边坡位移特征 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 (攻读学位期间取得的学术成果) |
| 致谢 |
（4）基于柔性加筋理论的根-土复合体强度特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 根系分布研究 |
| 1.2.2 根系力学性能研究 |
| 1.2.3 根-土复合体强度特性研究 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 总体研究思路技术路线 |
| 2 植物根系固土护坡理论研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 植物固坡效应 |
| 2.3 根系加筋固土理论 |
| 2.3.1 Mohr-Coulomb强度理论 |
| 2.3.2 根系固土机理 |
| 2.3.3 摩擦加筋理论 |
| 2.3.4 摩擦加筋模型讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 根系分布及其力学性能研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 模拟种植试验 |
| 3.2.1 试验用土-红粘土 |
| 3.2.2 试验用草-香根草 |
| 3.2.3 种植方案 |
| 3.3 根系分布情况 |
| 3.3.1 根系分布测定试验 |
| 3.3.2 根系分布结果 |
| 3.4 根系力学性能研究 |
| 3.4.1 根系抗拉试验介绍 |
| 3.4.2 根系抗拉试验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 根-土复合体剪切试验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 原状根-土复合体剪切试验 |
| 4.2.1 剪切试验过程 |
| 4.2.2 根-土复合体剪切结果及分析 |
| 4.2.3 剪切特征及分析 |
| 4.2.4 综合分析 |
| 4.3 试验结果的统计与分析 |
| 4.3.1 试验结果汇总 |
| 4.3.2 Spearman相关分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 柔性加筋模型及其优化 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 柔性加筋模型 |
| 5.2.1 模型及假定 |
| 5.2.2 柔性加筋模型框架 |
| 5.2.3 柔性根系模型验算 |
| 5.2.4 柔性加筋模型存在的问题 |
| 5.2.5 优化方向 |
| 5.3 柔性加筋模型优化及优化验证 |
| 5.3.1 柔性加筋模型优化 |
| 5.3.2 优化模型的验证 |
| 5.3.3 柔性加筋模型及固土机理分析 |
| 5.3.4 试验数据与优化模型分析 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在的不足及未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 (攻读学位期间取得的学术成果) |
| 1) 参加项目课题 |
| 2) 发表论文 |
| 致谢 |
（5）坡度对香根草固土护坡性能影响的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 植物护坡理论研究现状 |
| 1.2.2 根-土复合体的力学特性研究 |
| 1.2.3 香根草在植物护坡中的应用研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容、方法和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容和方法 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 植被固土护坡理论 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 植被护坡的水文效应 |
| 2.3 植被护坡的力学效应 |
| 2.3.1 莫尔-库伦强度理论 |
| 2.3.2 植被护坡的力学原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 不同坡度条件下香根草根系的分布形态研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.3 坡度对香根草根系的分布形态的影响 |
| 3.3.1 坡度对香根草根系生物量的影响 |
| 3.3.2 坡度对香根草根群生长范围的影响 |
| 3.3.3 坡度对香根草不同根径占比的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4. 根-土复合体直剪试验及分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验材料、设备及方法 |
| 4.2.1 试验材料与设备 |
| 4.2.2 试验方法 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 抗剪强度指标分析 |
| 4.3.2 抗剪强度指标模型的建立 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同坡度条件下的生态护坡稳定性数值分析 |
| 5.1 基本理论 |
| 5.2 边坡稳定性分析的方法 |
| 5.3 有限单元模型的建立 |
| 5.3.1 几何模型及边界约束条件 |
| 5.3.2 土体模型 |
| 5.3.3 根系模型 |
| 5.4 边坡的稳定性分析 |
| 5.4.1 边坡的位移特征 |
| 5.4.2 塑性变形 |
| 5.4.3 安全系数 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 (攻读学位期间取得的学术成果) |
| 致谢 |
（6）碳酸钙改性红黏土工程地质特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 红黏土基本研究现状 |
| 1.2.1 红黏土成分及成因研究现状 |
| 1.2.2 红黏土工程地质特性研究现状 |
| 1.2.3 土的微观结构研究现状 |
| 1.2.4 红黏土的改良与应用研究现状 |
| 1.2.5 土的本构理论研究现状 |
| 1.2.6 碳酸钙作为改性材料的研究现状 |
| 1.3 主要的研究内容与技术路线 |
| 第2章 试验材料与测试方法 |
| 2.1 试验材料的性质 |
| 2.1.1 红黏土的基本性质 |
| 2.1.2 改性材料的选择及基本性质 |
| 2.2 试样的制备 |
| 2.2.1 微观试样制备 |
| 2.2.2 力学试样制备 |
| 2.3 试验测试 |
| 2.3.1 化学性质试验 |
| 2.3.2 物理性质试验 |
| 2.3.3 微观结构性质试验 |
| 2.3.4 力学性质试验 |
| 2.4 孔隙分布测定及分析方法 |
| 2.4.1 孔隙含量及分布计算方法 |
| 2.4.2 孔隙分布定量化分析 |
| 2.5 试验研究方案 |
| 2.5.1 碳酸钙改性红黏土的基本物理化学性质试验方案 |
| 2.5.2 碳酸钙改性红黏土的微观孔隙试验方案 |
| 2.5.3 碳酸钙改性红黏土力学特性试验方案 |
| 2.5.4 碳酸钙改性红黏土剪切损伤试验方案 |
| 2.5.5 碳酸钙改性红黏土邓肯-张本构试验方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 碳酸钙改性红黏土的物理化学性质及微观结构研究 |
| 3.1 碳酸钙对红黏土化学性质的影响 |
| 3.1.1 掺入率对p H值的影响 |
| 3.1.2 掺入率对矿物成分、含量的影响 |
| 3.2 碳酸钙对红黏土物理性质的影响 |
| 3.2.1 掺入率对比重的影响 |
| 3.2.2 掺入率对粒度分布的影响 |
| 3.2.3 掺入率对密度的影响 |
| 3.2.4 掺入率对含水率的影响 |
| 3.2.5 掺入率对收缩特性的影响 |
| 3.3 碳酸钙对红黏土微观结构影响 |
| 3.3.1 红黏土的微观结构特征 |
| 3.3.2 CW对红黏土的微观结构的影响 |
| 3.3.3 PCC对红黏土的微观结构的影响 |
| 3.4 碳酸钙对红黏土微观孔隙分布的影响 |
| 3.4.1 CW掺入率对红黏土T_2曲线的影响 |
| 3.4.2 PCC掺入率对红黏土T_2曲线的影响 |
| 3.4.3 干密度对碳酸钙改性红黏土T_2曲线的影响 |
| 3.4.4 碳酸钙掺入率对红黏土孔隙度的影响 |
| 3.4.5 碳酸钙掺入率对红黏土孔隙尺寸分布的影响 |
| 3.4.6 碳酸钙对红黏土孔隙的影响显着性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳酸钙改性红黏土力学特性研究 |
| 4.1 碳酸钙掺入率对红黏土无侧限抗压强度的影响 |
| 4.1.1 碳酸钙改性红黏土的无侧限应力-应变关系 |
| 4.1.2 碳酸钙对红黏土峰值应变的影响 |
| 4.1.3 碳酸钙掺入率对红黏土无侧限抗压强度的影响 |
| 4.1.4 碳酸钙掺入率对红黏土无侧限破坏模式的影响 |
| 4.2 碳酸钙掺入率对红黏土的三轴剪切特性的影响 |
| 4.2.1 碳酸钙改性红黏土三轴应力-应变关系 |
| 4.2.2 碳酸钙掺入率对红黏土三轴抗剪强度的影响 |
| 4.3 干密度对碳酸钙改性红黏土的三轴剪切特性的影响 |
| 4.3.1 干密度对红黏土的应力-应变曲线的影响 |
| 4.3.2 干密度对CW改性红黏土应力峰值的影响 |
| 4.4 干密度、碳酸钙类型及掺入率对红黏土强度参数的影响 |
| 4.5 微观孔隙参数对宏观力学的反应 |
| 4.5.1 孔隙参数的选择与提取 |
| 4.5.2 分析模型的选择与建立 |
| 4.5.3 孔隙大小及含量对碳酸钙改性红黏土黏聚力的影响 |
| 4.5.4 孔隙大小及含量对碳酸钙改性红黏土内摩擦角的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 碳酸钙改性红黏土三轴荷载作用下的损伤规律 |
| 5.1 三轴荷载作用下碳酸钙改性红黏土孔隙演化规律 |
| 5.1.1 不同围压对碳酸钙改性红黏土孔隙大小分布的影响 |
| 5.1.2 轴向应变对碳酸钙改性红黏土孔隙大小分布的影响 |
| 5.2 三轴荷载作用下碳酸钙改性红黏土损伤演化规律 |
| 5.2.1 损伤变量 |
| 5.2.2 损伤度 |
| 5.2.3 孔隙含量与轴向应变的关系 |
| 5.2.4 CW改性红黏土在不同轴向应变下的孔隙损伤规律 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 碳酸钙改性红黏土邓肯-张本构模型 |
| 6.1 邓肯-张模型 |
| 6.2 CW改性红黏土的邓肯-张模型的拟合 |
| 6.3 CW改性红黏土修正邓肯-张模型 |
| 6.3.1 修正的邓肯-张模型 |
| 6.3.2 密度系数k |
| 6.3.3 修正的邓肯-张模型参数 |
| 6.3.4 碳酸钙改性红黏土修正邓肯-张模型拟合 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 一、在读博士期间的研究成果 |
| 1、发表论文 |
| 2、授权专利 |
| 二、在读博士期间参与的项目 |
| 致谢 |
（7）重塑黄土渗透性变化的水-土作用机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 黄土渗透性 |
| 1.2.2 黄土微结构 |
| 1.2.3 水-土相互作用机制 |
| 1.2.4 水文地球化学模拟研究 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 试验材料、设计及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 取样点概况 |
| 2.1.2 材料性质及成分 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.2.1 实验设计思路 |
| 2.2.2 化学溶液的选择与制备 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 渗透试验 |
| 2.3.2 微结构定量测试 |
| 2.3.3 微结构定性分析 |
| 2.3.4 渗出液水化学分析 |
| 2.3.5 水文地球化学模拟原理与方法 |
| 2.3.6 Zeta电位测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 干密度对重塑黄土渗透性的影响机制 |
| 3.1 渗透试验结果 |
| 3.1.1 渗透系数随时间的变化特征 |
| 3.1.2 渗透系数与干密度关系 |
| 3.2 微结构定性分析 |
| 3.2.1 微结构概述 |
| 3.2.2 微结构特征 |
| 3.3 微结构定量分析 |
| 3.3.1 微观参数的选择与定义 |
| 3.3.2 孔隙特征的变化 |
| 3.3.3 孔隙特征与渗透系数关系 |
| 3.4 干密度对淋溶作用的影响 |
| 3.4.1 渗出液水化学特征 |
| 3.4.2 化学组分的淋溶总量 |
| 3.4.3 淋溶效果评价 |
| 3.5 干密度对渗透性的影响机制 |
| 3.5.1 渗透性变化机制 |
| 3.5.2 确定适宜室内研究的干密度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 溶液酸碱度对重塑黄土渗透性的影响机制 |
| 4.1 渗透试验结果 |
| 4.2 渗出液水化学特征及其形成机制 |
| 4.2.1 数据质量检测 |
| 4.2.2 渗出液水化学特征 |
| 4.2.3 水化学形成机制 |
| 4.3 渗透过程中的地球化学模拟 |
| 4.3.1 潜在地球化学作用的确定 |
| 4.3.2 质量平衡模型的建立 |
| 4.3.3 质量平衡模拟结果 |
| 4.3.4 渗透系数对地球化学作用的响应 |
| 4.4 黄土组分的变化 |
| 4.4.1 矿物组分变化 |
| 4.4.2 化学组分变化 |
| 4.5 微结构的演化 |
| 4.5.1 定性演化特征 |
| 4.5.2 定量演化特征 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 无机盐溶液对重塑黄土渗透性的影响机制 |
| 5.1 渗透系数的变化特征 |
| 5.1.1 不同阳离子溶液渗透下K的变化特征 |
| 5.1.2 不同阴离子溶液渗透下K的变化特征 |
| 5.2 阳离子对渗透性的影响机制 |
| 5.2.1 水化学作用机理 |
| 5.2.2 双电层变化效应 |
| 5.2.3 微结构演化特征 |
| 5.3 阴离子对渗透性的影响机制 |
| 5.3.1 渗出液的水化学特征 |
| 5.3.2 水-土化学作用机制 |
| 5.3.3 微结构响应机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 重塑黄土渗透性的工程意义 |
| 6.1 干密度对重塑黄土渗透性的影响及其工程意义 |
| 6.1.1 重塑黄土渗透性与湿陷性的协同作用 |
| 6.1.2 工程建设意义 |
| 6.2 孔隙水化学环境变化对重塑黄土渗透性的影响及其工程意义 |
| 6.2.1 溶液pH对渗透性的影响及其工程意义 |
| 6.2.2 无机盐溶液对渗透性的影响及其工程意义 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）土石坝背水坡金银花护坡的根系固土性能研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 生态护坡研究现状 |
| 1.2.2 根系固土的效应与机理 |
| 1.2.3 金银花的生长习性与应用 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文创新点 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.1.1 自然地理状况 |
| 2.1.2 土壤地质条件 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 直接剪切试验 |
| 2.2.2 人工模拟降雨抗冲试验 |
| 2.2.3 单根抗拉试验 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 金银花根-土复合体抗剪试验结果与分析 |
| 3.1.1 法向应力对土体抗剪强度的影响 |
| 3.1.2 含水率对土体抗剪强度的影响 |
| 3.1.3 根系干重对土体抗剪强度的影响 |
| 3.2 金银花护坡根系抗冲试验结果与分析 |
| 3.2.1 土石坝背水坡模拟降雨抗冲试验各数据变化 |
| 3.2.2 不同降雨强度下抗冲系数结果分析 |
| 3.2.3 相同降雨强度下抗冲系数结果对比分析 |
| 3.3 金银花根系单根抗拉试验结果与分析 |
| 3.3.1 最大拉力与根系直径的关系 |
| 3.3.2 抗拉强度、延伸率与根系直径的关系 |
| 4 讨论 |
| 4.1 金银花根-土复合体抗剪试验研究 |
| 4.2 金银花护坡根系抗冲试验研究 |
| 4.3 金银花根系单根抗拉试验 |
| 4.4 金银花的综合效益 |
| 4.5 展望 |
| 5 结论 |
| 6 参考文献 |
| 7 致谢 |
（9）水玻璃对碱激发地聚物固化黄土工程特性影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 黄土固化研究现状 |
| 1.2.2 地聚物研究现状 |
| 1.2.3 水玻璃碱激发粉煤灰基地聚物研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 试验方案及试验材料 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 标准轻型击实试验 |
| 2.2.2 无侧限抗压强度试验 |
| 2.2.3 直剪试验 |
| 2.2.4 崩解试验 |
| 2.2.5 吸水性试验 |
| 2.2.6 扫描电镜试验 |
| 2.2.7 物理吸附试验 |
| 2.3 试验材料 |
| 2.3.1 试验黄土 |
| 2.3.2 水玻璃 |
| 2.3.3 粉煤灰 |
| 2.3.4 无水硫酸钠 |
| 第三章 地聚物固化黄土的击实特性 |
| 3.1 水玻璃对固化黄土击实特性的影响 |
| 3.1.1 轻型击实试验结果 |
| 3.1.2 水玻璃模数对固化黄土击实特性的影响 |
| 3.1.3 水玻璃波美度对固化黄土击实特性的影响 |
| 3.2 分析与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 地聚物固化黄土的强度特性 |
| 4.1 地聚物固化黄土抗压强度特性 |
| 4.1.1 无侧限抗压强度试验结果 |
| 4.1.2 水玻璃模数对固化黄土无侧限抗压强度的影响 |
| 4.1.3 水玻璃波美度对固化黄土无侧限抗压强度的影响 |
| 4.2 地聚物固化黄土抗剪强度特性 |
| 4.2.1 抗剪试验结果 |
| 4.2.2 水玻璃模数对固化黄土抗剪强度的影响 |
| 4.2.3 水玻璃波美度对固化黄土抗剪强度的影响 |
| 4.3 分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 地聚物固化黄土的水理特性 |
| 5.1 地聚物固化黄土的崩解性 |
| 5.1.1 崩解试验结果 |
| 5.1.2 水玻璃模数对固化黄土崩解性的影响 |
| 5.1.3 水玻璃波美度对固化黄土崩解性的影响 |
| 5.2 地聚物固化黄土的吸水性 |
| 5.2.1 吸水性试验结果 |
| 5.2.2 水玻璃模数对固化黄土吸水性的影响 |
| 5.2.3 水玻璃波美度对固化黄土吸水性的影响 |
| 5.3 分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 地聚物固化黄土的微观结构与孔隙结构 |
| 6.1 地聚物固化黄土的微观结构 |
| 6.2 地聚物固化黄土的孔隙结构 |
| 6.3 分析与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）成都地区复合地层盾构上跨既有隧道的掘进参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 盾构隧道穿越工程研究现状 |
| 1.3.2 盾构掘进参数研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及方法 |
| 1.4.1 论文研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 盾构上跨施工的扰动机理与影响因素分析 |
| 2.1 工程依托背景 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 复合地层盾构上跨施工的风险分析 |
| 2.2 盾构上跨施工对地层及既有隧道的扰动机理 |
| 2.2.1 盾构上跨施工对土体的扰动机理 |
| 2.2.2 盾构上跨施工与既有隧道相互作用机理 |
| 2.3 盾构上跨施工对地层扰动的时间效应 |
| 2.4 盾构上跨既有隧道施工时的影响因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 复合地层上跨区盾构掘进参数的敏感性分析 |
| 3.1 基于模糊粗糙集的盾构掘进参数敏感性分析 |
| 3.1.1 盾构掘进参数敏感性分析方法的选择 |
| 3.1.2 基于模糊粗糙集的因素权重分配方法概述 |
| 3.1.3 粗糙集的相关概念 |
| 3.2 盾构掘进参数权重的计算 |
| 3.2.1 数据的标准化处理 |
| 3.2.2 建立模糊相似矩阵 |
| 3.2.3 建立模糊等价矩阵 |
| 3.2.4 确定各因素的信息熵和权重 |
| 3.3 掘进参数敏感性排序的原因分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合地层盾构上跨既有隧道施工全过程数值模拟分析 |
| 4.1 盾构上跨既有隧道三维数值模拟过程 |
| 4.1.1 计算基本假定 |
| 4.1.2 三维数值模型的建立 |
| 4.1.3 参数选取 |
| 4.1.4 盾构施工过程模拟 |
| 4.2 盾构上跨施工时地层变形和既有隧道响应规律 |
| 4.2.1 盾构上跨施工对地层沉降影响分析 |
| 4.2.2 盾构上跨施工对既有隧道变形影响分析 |
| 4.3 主要敏感因素对地表沉降的影响 |
| 4.3.1 土仓压力对地表沉降的影响 |
| 4.3.2 注浆压力对地表沉降的影响 |
| 4.4 基于单纯形搜索法的主要敏感因素的组合寻优 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复合地层上跨区盾构掘进参数的分区优化 |
| 5.1 上跨区盾构掘进参数统计分析 |
| 5.1.1 土仓压力 |
| 5.1.2 刀盘扭矩 |
| 5.1.3 盾构推力 |
| 5.1.4 推进速度 |
| 5.2 上跨区盾构掘进参数的控制流程优化 |
| 5.3 掘进参数的预警及处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录一 单纯形搜索法的程序语言设计 |
| 附录二 研究生期间参与的课题及成果 |
四、水土作用中铁对土体结构强度的影响（论文参考文献）
- [1]富水粉细砂层盾构施工期间地表沉降控制研究[D]. 王福周. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]植物根系固土机理及边坡稳定性分析[D]. 眭子凡. 中南林业科技大学, 2021
- [3]根系构型调控对植物固土护坡性能的影响研究[D]. 欧阳淼. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [4]基于柔性加筋理论的根-土复合体强度特性研究[D]. 余燚. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [5]坡度对香根草固土护坡性能影响的试验研究[D]. 佘非余. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [6]碳酸钙改性红黏土工程地质特性研究[D]. 陈李洁. 桂林理工大学, 2021(01)
- [7]重塑黄土渗透性变化的水-土作用机制研究[D]. 徐盼盼. 长安大学, 2021
- [8]土石坝背水坡金银花护坡的根系固土性能研究[D]. 张浩. 山东农业大学, 2021(01)
- [9]水玻璃对碱激发地聚物固化黄土工程特性影响研究[D]. 向俊燃. 兰州大学, 2020
- [10]成都地区复合地层盾构上跨既有隧道的掘进参数优化研究[D]. 徐超. 西安建筑科技大学, 2019(06)