硅藻土的應(yīng)力應(yīng)變特性試驗研究.pdf

1、硅藻土作為一種由微生物硅藻沉積形成的特殊土體，在地球表面分布非常廣泛。近些年來，基礎(chǔ)工程、公路、鐵路和房屋建設(shè)的不斷擴(kuò)大，經(jīng)常會遇到這類的地質(zhì)層。當(dāng)前對硅藻土這種特殊土質(zhì)的研究還比較少，尤其是在其力學(xué)性質(zhì)相關(guān)的方面包括土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和強(qiáng)度特性的分析都缺乏了解。因此，研究硅藻土與巖土力學(xué)相關(guān)的特性具有非常重要的工程意義。
　　本文結(jié)合云南騰沖地區(qū)正在建設(shè)的高速公路沿線發(fā)現(xiàn)的大量硅藻土層，以這些土體作為試驗材料對其進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)

2、和變形及強(qiáng)度特性的相關(guān)研究。主要進(jìn)行了基于PIV技術(shù)的單軸壓縮和基于數(shù)字圖像的三軸壓縮剪切試驗的研究工作。
　　通過單軸壓縮試驗，研究了云南騰沖地區(qū)兩種典型的硅藻土的變形特性。利用PIV技術(shù)獲得不同時刻下，試樣表面的位移矢量圖和位移場圖。由得到的節(jié)點位移結(jié)合有限元理論計算出節(jié)點的應(yīng)變分量，最后給出了兩種典型硅藻土試樣表面的最大剪應(yīng)變場。通過對比這兩種硅藻土，雖然硅藻土的主要成分都是二氧化硅，但呈現(xiàn)出的力學(xué)性質(zhì)、土體顏色和變形特性卻

3、各不相同。通過獲得的應(yīng)力應(yīng)變曲線對比這兩種土，兩種土在曲線上達(dá)到的最大應(yīng)力值差異很大，其次在像素坐標(biāo)系下分析兩種土的變形特性，主要是通過位移場和應(yīng)變場觀察裂紋的擴(kuò)展規(guī)律。最后，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將像素坐標(biāo)映射到空間坐標(biāo)下，得到真實的位移和應(yīng)變。
　　三軸試驗作為重要的土工試驗之一，對分析土的強(qiáng)度特性起著很重要的作用。通過對硅藻土施加不同的圍壓，獲得不同圍壓下試樣的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。分析不同圍壓下曲線的變化趨勢，得到這兩種硅藻土圍壓和變形