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膨胀土的长期强度和变形特性研究
日期:2014-08-21-19:00:09点击数:字号:【

成果获2010年水利部大禹水利科学技术奖二等奖

该项目在国内外首次利用离心模拟试验技术、可控吸力的非饱和土三轴仪清楚的揭示了膨胀土的长期强度和变形特性以及膨胀土边坡在干湿循环作用下的变形和破坏机理,建议了一个能合理描述干湿循环下非饱和膨胀土应力应变关系的数值模型,提出了一种能合理模拟干湿循环下非饱和膨胀土边坡变形发展和破坏过程的数值计算方法,开发研制成功相应的计算机软件。项目主要创新性成果为:

1)在国内外首次利用离心模拟试验技术清楚地揭示了非饱和膨胀土边坡干湿循环过程中强度衰减、变形发展和破坏机理及其影响因素,为提高膨胀土边坡的设计和施工水平提供了重要的理论基础;

2)基于沈珠江院士提出的饱和土双硬化模型,建议了一个描述干湿循环下非饱和膨胀土应力应变关系的数值模型,验证结果表明,该数值模型可合理模拟干湿循环作用下的非饱和膨胀土的强度和变形特性;

3)根据非饱和土简化固结理论,采用调整排气率和渗透系数随裂缝发展而变化的简化方法,结合作者建议的描述干湿循环下非饱和膨胀土应力应变关系的数值模型,考虑干湿循环作用下SWCC曲线的滞回路径和有效凝聚力变化规律,研究提出了一种计算分析非饱和膨胀土边坡在干湿循环作用下的变形发展过程的数值模拟方法,编制了相应计算软件,从而为膨胀土工程的设计和施工提供了一种新的有效手段。

本成果提出的膨胀泥岩段渠道边坡的工程处治措施,为提高我国膨胀土地区工程设计和施工水平,减轻或避免膨胀土引起的灾害损失提供了一种新的有效手段。与国内外技术相比,本成果系统性强,技术先进,创新点突出,实用性强,推广应用前景广阔。

项目整体达到国际先进水平,部分成果处于国际领先水平。


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