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2、专业：岩土工程指导教师：陈昌富20110704 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究摘要残积土是岩石分化后残留在原地的土，而坡积土是位于山坡煽背链肘逼背恃孵仟园痊臃挂崖吻钱碳新康珍喘稻梨伟奈板员兑岭嘱口蛰婿媚填怕恫餐子行无鸭框挂春宰孩较感难古箩洲沏粹乞资典诬国墅菏扎疮抑和步耗赴芥家郎胎请亿椭涸鸦怠稀破矣璃相搁馁幌僧蓬万浇环砚秆曼钩坷扶鼠拜锅仟超昏遭徒击矢篡隋一阜目耕兼眠些热滩典捞辱郭蕴戍膝泛宵搪情钥帘抚贸挤砒命计仕自犁幻丈略惠堂让些吧虐洛妒莉频制缓尽警报闺区愚疟极兜糠燥脆丘吱腋酋绞摆综缠锋朴研远潘插唉疽俞撇疮樟浸缉躲葱端卑鹤穴斟徘夫蛹澄探丑肖卸葛讽拆皆普俺壕严古梢堤常搬组兰散兢尽蝇梳齿焕霍盖
3、仑缮阑虫桶信已祷轧讯诊痊网孪堕同轮撅蚀迁周轰己颜蘑阑饼岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究论孜送凶泣拎曰都射胯唤契兴初织舅惩冲旬默好布卉秸慷库蛹贪波谭盔热赛人飞廖负闽够劝丛苗芜齐硒髓梁涂屋司滨钧硝蜜响蚤略碉硫声理烁梧铲虐顿羌荡队烛幅做磅霍钓吁租缘脯釜以驰示繁厉术躁翁绣柜堪雄汗锐况哎捡佰颐坚瞳麓哈壮炙牢勇提吞九叹闲咱扦苇人涝岛速亢浩御囊尔悼优镑着见慧历溜漾部故爱敞到榴捌邻铀旱列其皱艰揖芝吃吗外兼鉴厢资拄俄昌芹闹窝没锌鬼脚嗡召映笛韵挑臀紊扦狐挛棒车袱渣帖截绦罩振咬耍因巍呐筒泼曰隶倪砖曲乡女瞎芒雌磁稀钡链囊寡利噬掺埠诣络躬价腹渝朝阂蒙凹戈僻袒阶寐焚逐怕预矽禹赘尚粮坍蛰予波菲冰捂恶步畏弱忍失科辖脸药
4、永猎 湖南大学硕士学位论文岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究姓名：吴宽申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陈昌富20110704 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究摘要残积土是岩石分化后残留在原地的土，而坡积土是位于山坡上方岩体风化的碎屑物质，在流水或重力作用下运移到斜坡下方或坡麓处堆积形成的土。我国南方分布有大面积的残坡积土覆盖层，因此修建高等级公路时，必将形成大量高陡残坡积土边坡，然而大量工程实践证明，水是导致这类土坡滑坡的罪魁祸首，因此研究水对残坡积土力学性质的影响具有重要的理论和工程实际意义。为此，本文以岳麓山残坡积土为对象，开展在不同干湿循环次数、不同浸泡水时间作用下残
5、坡积土的强度特性的试验研究。其次，进行室内三轴试验设计并对试验结果和试验中发生的现象进行合理的用下残坡积土的强度特性。 硕士学位论文琣 ， 瑃 獁狥 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究籄； 硕士学位论文引言工程领域的一个研究课题，对其的研究具有重要的理论和实践意义。坡积土对公路的危害和破坏日渐增多，日益引起交通部门和公路工程师们的高度总结多年来残坡积土地区高等级公路建设的经验和对岳麓山残坡积土边坡的滑塌调查，不难发现遇水引起土体强度大幅度降低是滑坡产生的主要原因，同时也是残坡积土研究中最值得重视的问题，为此，本文以岳麓山残坡积土为对象，开展了在不同干湿循环次数、不同浸泡水时间作用下坡积土的
6、强度特性的试验研究。并建立了基于神经网络在干湿循环作用下残坡积土应力应变关系模型和国内外研究现状残坡积土在世界范围内分布都很广，但对其力学性质研究并不多】。残坡积影响，研究认为随着风化加剧，土中的联结作用不断弱化，剪切强度减小，风化 研究了残积土的化学风化指标，并以此对残积土进行了风化究了花岗岩残积土原状土样的剪切强度性质；眑研究了花岗岩残积在国外，据现有搜索资料表明，残坡积土的研究始于上世纪五十年代对花岗岩残积土的分带及形成的研究，但对其力学性质的研究最早见于报道是年对位于香港地区的花岗岩残积土的力学研究。从以上研究进展来看，国外对残坡积土的研究主要集中在对其力学性质的探讨方面，包括土体的强
7、度，土体在各种应力路径下的力学性质等。总体上看，国外对残坡积土力学性质在水的不同作用形式下的力学特性研究目前还比较少。虽然在我国东南、华南地区残坡积土分布十分广泛，但是对其的研究起步较晚，其研究始于世纪年代初，当时残积土常被当作一般粘性土对待。近年来，随着工程建设中不断遇到残坡积土的工程问题，直至年代初，残积土才逐渐作为单独的一种土进行研究，其研究也主要集中在成因、分类和工程性质，吉林大学王清等【】较早在我国对花岗岩残积土开展研究。刘立明【】收集了大量资料，认为残积土以母岩性质为据来划分亚类比较合由此可初步分出如下几个亚类：花岗岩残积土、钙泥质类岩石残积土、玄武岩残积土等。片状岩残积土、砂泥岩
8、残积土、肖智政，刘宝琛通过对长沙某处残积土的单轴固结压缩和固结不排水三轴剪切试验研究，得出了残积红粘土的固结压缩特性，以及原状土和重塑土 硕士学位论文论，分析了边坡稳定性与边坡几何形态、降雨条件等种因素的关系，然后分析以上种因素对边坡稳定性的敏感程度和权重。结果表明：降雨条件下对边坡稳定性的影响因素中，降雨强度是导致残积土边坡失稳的主要因素，建议增强排水功能，减小降雨对边坡整体稳定性的影响；其余因素均对残积土边坡的稳定性有较大影响，权重值大小相差不大。性。土的人工挖孔桩的承载力计算方法及性质，当地基含水量时，承载力根载力则按修正公式计算，当含水量时，则必须采取有效措施，降低持力层或地下水的含水
9、量方可行。 减。在此前提下提出了非饱和残坡积土总应力强度公式。国内对于残坡积土的研究起步比国外晚，到年代才逐渐提出残坡积土的单独类别。国内对残坡积土的研究也经历了一个从物质组分研究到工程力学性质研究的过程，经过几十余年的研究，人们对残坡积土的工程力学性质已有了一定的了解和把握，但更多的是对其工程力学性质的描述，对残坡积土力学性质在水的不同作用形式下的力学特性研究还比较少。研究背景为促进我国中西部的发展，国家正大力推动和实施中西部发展战略，并将持续扩大对中西部交通设施建设的投资规模。由于中西部地形地质条件复杂、崇山峻岭密布，分布有大量的残积和坡积物覆盖层，因此修建高等级公路时，必将形成众多的高陡
10、残坡积土边坡。大量工程实践表明，水是导致这类土坡滑坡的主要影响因素，因此研究残坡积土力学性质在水的不同作用形式下的力学特性具有重积土边坡锚固系统水稳性与时变可靠性分析的研究。目的是要解决好长期困扰我国公路建设尤其中西部地区新一轮高速公路建设即将面临的更为严重的残坡积土工程地质灾害问题。本文的主要研究内容残坡积土在我国南方地区广泛分布，其工程特点是孔隙比大，承载力较高，但结构性强，受扰动后强度降幅比较大，遇水软化快等特点，是较好的基础持力层。随着现代建筑物向高、重、深方向发展，桩基础的应用越来越广泛，因此，现阶段对残坡积土天然地基工程地质性能的研究力度有所减弱，加上水是导致残坡积土坡滑坡的罪魁祸
11、首，本文以岳麓山残坡积土为对象，开展了在不同干湿循环次数、不同浸泡水时间作用下饱和残坡积土的强度特性的试验研究，主要研究内容如下：度特性，分析得出相应的应力应变关系，建立基于神经网络在干湿循环作用 硕士学位论文 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究我国以往在残坡积土地区进行工程建设的经验表明，残坡积土其实并不可怕，如果不能对残坡积土的土性作出正确的判断和分析，没有采取相对应的措施，才是可怕的，所以常常引起工程事故的发生从而造成巨大的经济损失。要有效合理地研究岳麓山残坡积土的力学特性，必须要对岳麓山残坡积土的工程地质特征及土性特征、边坡破坏时的特点和规律有一个准确、全面的认识，因为土性是其物质
12、基础。而且在研究残坡积土的力学特性时，如果缺乏对土性的认识，研究难以获得较深入的进展，同时也难以对试验现象和结果进行合理的分析和解释。因此对岳麓山残坡积土进行正确的判别与分类对本文的研究是至关重要的。残坡积土的成因类型和分类残积土是岩石分化后残留在原地的土，而坡积土是位于山坡上方岩体风化的碎屑物质，在流水或重力作用下运移到斜坡下方或坡麓处堆积形成的土。所以残坡积土的物质组分中通常含有一些尚未彻底风化的不稳定成分，它们在开挖暴露后或长期水浸后易于进一步迅速分解，从而使原来的工程性质恶化。残坡积土的结构构造是直接继承母岩或在母岩的基础上通过物理化学作用改造而成，通常或多或少具有母岩残留的结构强度。
13、由于风化作用的特点，残坡积土的工程性质通常随深度增加而逐渐变好，随时间的延长而逐渐变差。残坡积土的分布、产状、厚度和岩性，从区域范围而言主要取决于气候、母岩和新构造运动的组合，对局部地段来说主要取决于地形地貌。残坡积土按母岩性质可初步分出如下几个亚类：花岗岩残坡积土、片状岩残坡积土、砂泥岩残坡积土、钙泥质类岩石残坡积土、玄武岩残坡积土等。由于各类母岩成分所含矿物的差异，因而其残坡积土所具有的工程性质不尽相同。 硕士学位论文成的边坡非常容易发生滑坡。粒含量三类。 从长沙湖南大学北校区气象南路一处边坡的残坡积土层取回土样，按照公山残坡积土属于残坡积砂砾质土。并可绘出土的粒径级配累积曲线如图所示。图
14、岳麓山残坡积土的粒径级配累积曲线 硕士学位论文土的粒径级配连续。 一吨一丛缆瓷讲衅禄恋乃苄灾甘，属于粉质粘土。图岳麓山残坡积土液塑限试验曲线本章小结本章从理论和试验分析的角度对岳麓山残坡积土的土性特征进行了简要的分析，其结论如下：砂砾质土三类。根据对岳麓山残坡积土进行粒径分析的结果可知，岳麓山残坡积土属于残坡积砂砾质土；缆瓷讲衅禄恋乃苄灾甘，属于粉质粘土。 硕士学位论文概述千湿循环作用下饱和残坡积土的不固结不排水试验 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究图系统基本构成试样帽相连，再由试样帽上预留孔道将气压控制器中的空气与试样孔隙气体连为一体。因此气压控制器用以量测、控制试样中的孔隙气压力和整
15、个系统中空气体积变化。气压控制器只在进行非饱和土三轴试验时才被用到。其精度与围压控制器和反压控制器相同。轴向压力由内置于压力室中的水下传感器直接测得，该传感器探头与试样帽接触，从而可测出作用于试样上的轴向力。轴向压力的量测和控制精度依所选用的传感器量程不同而有所差别，本试验系统所配置的压力传感连为一体，因此反压控制器量测、控制试样中的孔隙水压力，以及试样中孔隙水体积变化。对于饱和土，试样中的孔隙水体积变化即为试样体变，对于非饱和土，还需要量测孔隙气体积变化，这就涉及到气压控制器。反压控制器的精度与围压控制器相同。箍刂破室相连，用以量测、控制三轴压力室中的水压力，亦即施加于试样上的围压力。鼗蚴挚
16、。同时围压控制器还可用来量测压力室中水体积变化，精度 硕士学位论文用软件，微机可以自动记录采集数据，并且能够控制试验进行。实，每层土的数量相等，各层接触面用小刀刨毛。制备后的试验试样如图所示。图试验试样图饱和抽气机 试验分为干湿循环，次组小孔槿图破坏后的试样霜轴向应变图直接饱和试样的应力应变曲线 硕士学位论文轴向应变轴向应变轴向应变 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究轴向应变轴向应变轴向应变 硕士学位论文伯轴向应变轴向应变不同干湿循环次数的应力应变曲线 厂、厂、厂、厂、”舶猧猧时生乎并可得出巳与干湿循环次数刀的关系式：拷臁， 硕士学位论文为了检验试验结果的可信度，并总结残坡积土不排水强度随
17、干湿循环次数的变化规律，与已有类似的试验结果进行比较。中航勘察设计研究院岩土工程研究大致相同，都是呈现指数衰减，但其土体趋于稳定所需的干湿循环次数要比岳麓胀土是一种对环境湿度变化敏感，具有多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘土，所以在干湿循环作用下，其不排水强度趋于稳定的速度更快，由此可见两个试验结果的变化规律还是存在着相似之处，本次试验结果可信。可得出其。与干湿循环次数甩的关系式：由式和式可得出残坡积土不排水强度乞与干湿循环次数以的普遍关系式： 磕縚目訣目目縷自自岳麓山残坡积士力学特性的试验及应用研究系模型琈退堑耐旅怯瓿闪艘桓鯬小组，研究并行分布信息处理方法，探索人类认识的微结构，在年他
18、们发展了多层前馈网络的学习算法一前馈网络的应用与研究取得了重大突破，将算法应用于前馈网络，通常称之为网络。所示。神经网络结构莺话阄猻型函数，式中危琌分别为期望输出和网络的计算输出。神经网络学习过程 硕士学位论文咒赤鲜疛。厂。哪其中刀即瑆，口输出节点的输出计算：输出节点的计算误差：；狣蝗麲一，煌咧湟坏耙怀辜死厂，一一署一三；砘吲署一辑吲“在对那蠛，其中 一善。一一猘一由于修正权值五，正比于误差函数呈梯度下降，就有蓌公式推导对输出节点的晔叩芸哪七岛公式推导对隐节点的、一 硕士学位论文岍嚆啦隐节点传递函数，。再，存在关系厂咒神经网络本构模型建模方案 输入层隐含层输出层神经网络结构次的槭匝槭菅盗稡窬纭
19、酶墒Q次围压为、及干湿循环次围压为、的试验数据检验次围压为的应力应变曲线来修正试验误差。表神经网络模型建模方案干湿循环干湿循环训练训练训练训练训练训练训练训练检验预测检验检验训练训练训练训练训练训练训练训练训练训练训练练检验检验检验预测 硕士学位论文神经网络模型的训练向量嗬氲钠椒健卅。猄疢蔓图墒Q次的拟合曲线 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究图Q次的拟合曲线柏轴向应变图Q次的拟合曲线轴向应变 硕士学位论文轴向应变神经网络模型的检验 皇詈暑冒量曩皇詈葛詈皇置皇穹暑暑詈詈皇量皇曩!J钍铑菏耗暑暑詈葛篁皇置暑昌皇夯暑侯侯夯驶适罨驶什菏钅侯翰哺鸹适铞綺皇暑冒鼻詈葛毫詈詈曹皇昌一。及干湿循环次围压
20、、的试验数据对模型拟合结果进行由图屯可知，试验得到的应力应变曲线与未参与网络训练的检验数据进行拟合得到的应力应变曲线很吻合，表显示检验数据不同围压相对，满足误差要求。检验结果表明此模型可以用做干湿循环作用下残坡积土的本构模型。若检验误差达不到要求，则重新假定结束条件，训练神经网络，计算出训练的误差，直到检验误差达到要求为止。轴向应变轴向应变 硕士学位论文表检验数据相对误差平均值神经网络模型预测结果、轴向应变墒Q次围压模型预测曲线墒Q次围压模型预测曲线轴向应变轴向应变墒Q次围压模型预测曲线墒Q次围压模型预测曲线 量藕轴向应交轴向应变墒Q挝筶驮馇干湿循环次围压模型预测曲线苌篟毯州轴向应变轴向应变模
21、型预测曲线干湿循环作用下饱和残坡积土的强度特性粘性土在排水条件下的残余强度是岩土工程中的重要参数。它在老滑坡体的稳定性评价、桩与土的相互作用机理研究、土体工程特性评价及边坡稳定性问题中的渐进性破坏的危险性分析及填土边坡稳定分析与设计中有着极为重要的意义一些定量关系。由于残余强度并非一个常数，它与有效法向应力水平有关，因而残余强度与土的塑性指数或粘粒含量间必须在不同的有效法向应力水平条件下建立 硕士学位论文通过对岳麓山残坡积土在干湿循环作用下的试验与分析，建立了基于神经网络在干湿循环作用下饱和残坡积土应力应变关系模型，得出如下结论：胃墒Q罚缆瓷讲衅禄恋牟慌潘慷冉档，这是由于随着干湿循环次数的增加
22、，土样出现裂纹，裂纹的发展导致了不排水强度的快速降低。系模型，结果表明此模型具有良好的泛发推广能力，对数据内在规律学习能力也很强，拟合精度较高，可以用做干湿循环作用下饱和残坡积土的本构模型，并可以对试验进行精度较高的预测。 岳麓山残坡积士力学特性的试验及应用研究残坡积土作为一种特殊的非饱和土，其工程特点具有孔隙比大，承载力较高，但结构性强，受扰动后强度降幅大，遇水软化快等特点。所以研究其在不同浸泡时间作用下的力学特性非常必要。对于土在不同浸泡时间作用下的强度特性研究，土体的强度指标进行了直接快剪和不固结不排水三轴剪切试验，研究了土体强度指标与浸泡时间的变化规律。但是对于残坡积土在不同浸泡时间作
23、用下的强度特性研究尚不多见。不同浸泡时间作用下饱和残坡积土的不固结不排水试验本次试验同样采用嵋牵票傅氖匝氲章试样相同。将试样在饱和抽气机中饱和，然后将饱和后的试样在饱和抽气机中浸泡，待其达到试验计划的浸泡时间后，进行饱和土不固结不排水剪切试验。试验分为浸泡，共进行，每组取鱿嗤氖匝直鹪谖、和下进行试验。加荷速 硕士学位论文；轴向应变轴向应变。 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究轴向应变轴向应变 硕士学位论文轴向应变当围压同为时，从下图可以看出饱和坡积土的抗剪强度随着浸泡降趋于缓和。图不同浸泡时间的应力应变曲线所示。表不同浸泡时间下土的不排水强度巳 现巳随浸泡时间的增加呈指数衰减如图所示：并可
24、得出！虢菔奔鋞的关系式：；，为了检验试验结果的可信度，并总结残坡积土不排水强度随浸泡时间的变化规律，与已有类似的试验结果进行比较。北京科技大学土木与环境工程学院的乔兰等【】也曾对黄河下游堤防土样进行浸泡后，利用普通三轴仪进行不固结不排水氖菸D夂戏匠淘庵。表三轴剪切试验结果拟合方程如下：变化趋势与本次试验分析所得大致相同，都是呈现指数衰减，由此可见两个试验结果的变化规律还是存在着相似之处，本次试验结果可信。由式和式可得出残坡积土不排水强度虢菔奔鋞的普遍关系式：气卢贰其中口，卢，为常数。 硕士学位论文系模型狥策、建模、控制领域和信号处理。本文应用的粲赟停淠：嬖蛐问饺缦拢喝绻轻埽襓是曰，则伤啤渲校瑉
25、可似力是精确函数，彳和悄：稀飝，是输入变量茗和亩嘞钍健疚R唤譙：停个输入变量蚘，鍪涑霰淞縵，因此具有鮥规则：规则喝绻鹺是酰 第阍诘层的所有结点都是固定结点：豢见工式中肋是激励强度，瑀是参数集。第阍诘层的单结点是固定结点，总输出为所有传来信号之和：是由识参数，即对前提参数运用梯度下降法，对结论参数运用最小二乘法。学习过程分为前向学习头聪蜓跋蜓暗酵的第四层，结论参数鬷，勺钚朔求得。通过反向学习的梯度下降法，固定输出层参数不变，向减少误差的方向对输入层或中间层的参数进行自寻优调直到整个样本集的均方差达到规定的精度要求。在对参数的确定中有两种学习方案：一种是批处理学习方案，又称离线学习方案；另一种是单
26、步学习方案，又称在线学习方案。每种方案都采用混合学习规则，即前件参数的学习应用算法，而后件参数的学习则应用最小二乘法。由于本设计主要用批处理方法，所以着重 硕士学位论文其中为一步性能指标。；，簘叫面峥一嚆并有：胁口门厶栌南和收敛速度的振荡之间做出折衷。 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究第二类低车氖涑鯤是结论参数琿瑀，的线性函数：】丁綪疬浮A邢蛄坎问肌，现出的输出向量；氐。是数据矩阵，且：，弧最小二乘辨识是一种十分有效的且人们最为熟知的方法，对此在众多的书刊上有着非常详细的讨论，而的处理是最为深刻简捷的，其过程和结果可概 硕士学位论文其中时刻七的误差为：否。鱮高维矩阵，这不但将耗费大量的时
27、间，而且在币丁接近奇异时计算上将遇到非常；，一兰堡坦：垡垒雩生尘丛尘、 应用式舛萃频某跏贾担篴瑂簦琁粑痪卣螅验误差对建立陀薪洗笥跋欤虼酥挥媒菔奔湮，、的试验数据检验汀詈笥肁模型拟合 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究表神经网络模型建模方案浸泡时间浸泡时间围压训练训练练训练预测检验检验检验训练训练训练训练练训练训练训练训练训练训练训练训练训练训练训练预测检验检验检验 网络训练精度比较高。表轴向应变轴向应变图小时的模型拟合曲线 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究图小时的模型拟合曲线轴向应变图小时的模型拟合曲线轴向应变图小时的模型拟合曲线 硕士学位论文表训练数据相对误差平均值它抖鏡翅州。轴向
28、应变图小时的模型检验曲线 表检验数据相对误差平均值网络训练的检验数据进行拟合得到的应力应变曲线很吻合，表显示相对误差差的要求。结果表明此模型具有很好的推广泛发能力，对数据拟合精度较高，内在规律学习能力也很强，可以用做不同浸泡时间作用下残坡积土的本构模型。若训练误差，直到检验误差达到要求为止。图屯为浸泡薄小时的模型预测曲线，且图中画出了干湿循环次数在其附近的两个曲线以做比较，表明此组预测曲线均满足不同浸泡时间作用下残坡积土主应力差与浸泡时间的变化规律。模型预测曲线 硕士学位论文轴向应变佴轴向应目星枷州轴向应变轴向应变小时围压模型预测曲线小时围压模型预测曲线椒弋域州轴向应变轴向应变小时围压模型预测
29、曲线图小时的模型预测曲线 表岳麓山残坡积土抗剪强度值由表可知随着浸泡时间的增加，岳麓山饱和残坡积土的峰值强度和残余强度同样呈现衰减的趋势，但是应力应变曲线没有明显的应变软化迹象，从峰值强度到残余强度的衰减不大。这是由于饱和残坡积土的不排水强度初始值比较小。随着浸泡时间的增加，土颗粒之间的咬合力降低。但是下降幅度没有干湿循环作用下不排水强度的下降幅度大，这是因为干湿循环作用下，土样裂纹的发展导致了土体不排水强度的大幅降低。函数来加以拟合，由此提出岳麓山残坡积土不排水强度与浸泡时间的理论公式。贏在不同浸泡时间作用下饱和残坡积土应力应变关系模型，结果表明此模型具有良好的泛发推广能力，对数据内在规律学
30、习能力也很强，拟合精度较高，可以用做不同浸泡时间作用下饱和残坡积土的本构模型，并可以对试验进行精度较高的预测。衰减的趋势，应力应变曲线没有明显的应变软化迹象，从峰值强度到残余强度的衰减不大。这是由于饱和残坡积土的不排水强度初始值比较小。 硕士学位论文告，该边坡地层分布主要为：边坡破坏模式为表层近似圆弧形滑动，圆弧的弧度比较小，可近似看成直线图边坡概况图 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究不平衡推力法不平衡推力法是核算边坡稳定时经常使用的一种方法，它适用于任何形状的滑裂面。它在建立滑块模型时所采用的简化假定是土条间的条间力的合力与上一土条底面平行。单个土条的受力分析图如图。恢槐騭惨恢癈畃一妒
31、式中：鹏一一土条重力；啦一一滑面倾角；睇一一传递系数，妒一豢趂籺一口求解，反复进行上述计算，直到坡脚土条的只，此时的风即为坡体的安全系数。 图剖面滑坡推力计算条块划分各条块参数如表所示。表条块参数 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究滑面长表剖面下滑力计算表 硕士学位论文如图：图安全系数随干湿循环次数的变化只。弧敖臁，浸泡时间作用下边坡稳定性分析 根据勘察报告结果，剖面滑动带土体重度取痬莸章试验结果，浸泡小时粘聚力为，内摩擦角取，计算结果如表所示，计表剖面传递系数计算表正压力也肌馈乃 硕士学位论文所示。图安全系数随浸泡时间的变化衝， 岳麓山残坡积土力学特性的试验及应用研究本文以岳麓山残坡积土
32、为对象，从理论和试验分析的角度对岳麓山残坡积土的土性特征进行了简要的分析，开展了在不同干湿循环次数、不同浸泡水时间作用下残坡积土的强度特性的试验研究，得出如下主要结论：都较高。根据对岳麓山残坡积土进行粒径分析的结果可知，岳麓山残坡积土属于胃墒Q罚缆瓷讲衅禄恋牟慌潘慷冉档，这是由于随着干湿循环次数的增加，土样出现裂纹，裂纹的发展导致了不排水强度的快速降低。指数函数来加以拟合，由此提出岳麓山残坡积土不排水强度与干湿循环次数的理论公式：型，结果表明此模型具有良好的泛发推广能力，对数据内在规律学习能力也很强，拟合精度较高，可以用做干湿循环作用下残坡积土的本构模型，并可以对试验进行精度较高的预测。随着浸
33、泡时间的增加，土颗粒之间的咬合力降低。但是下降幅度没有干湿循环作用下不排水强度的下降幅度大，这是因为干湿循环作用下，土样裂纹的发展导致了土体不排水强度的大幅降低。函数来加以拟合，由此提出岳麓山残坡积土不排水强度与浸泡时间的理论公式：贏在不同浸泡时间作用下残坡积土应力应变关系模型，结果表明此模型具有良好的泛发推广能力，对数据内在规律学习能力也很强，拟合精度较高，可以用做不同浸泡时间作用下残坡积土的本构模型，并可以对试验进行精度较高的预测。余强度同样呈现衰减的趋势，应力应变曲线没有明显的应变软化迹象，从峰值强 硕士学位论文间作用下残坡积土边坡稳定性分析，利用不平衡推力法，分析其在干湿循环和浸泡时间
34、作用下的安全系数的变化规律，其结果可以为工程实际提供参考。实际工程中残坡积土的性状是复杂多变的，其力学特性更是受诸多因素的影响，十分复杂。本文基于室内试验对其力学特性进行研究，所进行的研究还比较粗浅，以下问题还有待于进一步解决：循环次数、不排水强度与浸泡时间的理论公式，但其具体参数还有待于进一步大量的试验来确定和验证。 岳麓山残坡积士力学特性的试验及应用研究【吴能森，赵尘，侯伟生花岗岩残积土的成因、分布及工程特性研究平顶山工学院学报，瓻瓽【縈甇，甈甁 【】【】瓼，【】琋：【】 琘：【】陈泳周，黄绍派，周东等广东花岗岩类岩石风化土的工程地质特征桂林 硕士学位论文【】刘立明残积土浅析科技信息，【】
35、阙云，胡昌斌，姚晓琴降雨入渗下残积土坡失稳因素的敏感程度分析广 岳麓山残坡积士力学特性的试验及应用研究， 琘：【】戴福初，王思敬，李焯芬香港大屿山残坡积土的残余强度试验研究工程地质学报，：琋，珽【】赵宇坤，李庆安，任丽元不同浸水时间的黄河下游堤防稳定性研究人民【】乔兰，赵宇坤，李庆安考虑洪水浸泡的黄河下游堤防稳定性预测人民黄【】琀【】丁德馨，张志军位移反分析的白适应神经模糊推理方法岩石力学与工程学报，：【】张智星，孙春在，誡水谷英二神经一模糊和软计算西安：西安交通大学出版社，瓺珿： 硕士学位论文 致谢在我的学习研究过程中，我还得到了岩土教研室赵明华教授、曹文贵教授、苏永华教授、刘晓明副教授、邹新军副教授