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引江济汉工程渠线膨胀土胀缩过程及性态调控研究(2015-2016)

作者: 来源: 日期:2017-4-24 16:18:14 人气:32 评论:0 标签:

 

项目来源:湖北省自然科学基金(青年项目)

 

项目简介:

    以引江济汉工程为研究背景,紧紧围绕膨胀土工程病害根源性因素—“胀缩性”这一主线,采用现场调研、室内试验、模型试验、理论分析及数值模拟相结合手段,从多方位、多尺度解析膨胀土胀缩发生机理、水土作用特征、力学驱动模式及结构-变形演化机制,研究提出基于胀缩过程的膨胀土性态调控方法,为重大工程建设中膨胀土灾害问题的研究与防控提供理论依据和科学支撑,具体研究内容包括以下三个方面:
(1)胀缩过程中土水作用机理及持水特征
(2)胀缩变形的“水-力-结构”多尺度耦合效应
(3)基于胀缩过程的膨胀土性态调控方法及长期稳定性研究

    膨胀土胀缩全程阶段受控于土水相互作用机制的不断变化,土水相互作用机制的改变是膨胀性粘土矿物物化水合能量、水化受力机制,水分赋存形态及水合孔隙结构耦合作用并不断演化的结果,并伴随着胀缩过程中土体宏观结构调整、变形发展及强度软化的外在显现,膨胀土胀缩发展的主控因素变化及过程机制是实现胀缩性态全程干预调控的基础和依据,是关键科学问题之一。

    膨胀土胀缩起始阶段的驱动机制在于膨胀性粘土矿物强烈的水合膨胀势及失水收缩势,两种水土势的发展受控于膨胀性粘土矿物特有的物化表面性质及晶层结构特征,而后续的胀缩递进源于非饱和土水势、水分赋存状态、内部孔隙结构及土水作用力的不断调整,因此,如何基于胀缩过程的变化状态提出有效的全段式调控方法或复合加固手段,并揭示复合调控过程的加固材料之间的协同作用机理,是开展膨胀土胀缩过程研究及性态调控的又一个关键科学问题。

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