重塑黏性土抗剪强度与断裂韧度试验研究的开题报告.docx

重塑黏性土抗剪强度与断裂韧度试验研究的开题报告
一、研究背景和意义
黏性土是土力学中具有特殊性质的一类土壤，在土力学中黏性土的研究是非常重要的。黏性土是由于其颗粒粒径较小、表面摩擦力较大，因此可以发生“黏聚效应”，黏性土在工程地质工程中用途广泛，由于其粘聚粘滑的特性而具有很高的变形能力，强度极易随层间应力的变化而发生较大改变，通过其抗剪强度、压缩模量、变形能力等指标的研究和探究可以为土木工程提供重要参考。
在土力学中，土的力学特性对岩土工程的设计和施工具有重要的影响。黏性土作为居多的岩土材料之一，其抗剪强度与断裂韧度等指标在工程实践中具有重要的意义。殊不知，由于黏性土的特殊性质，其在长期使用的过程中往往某些指标会逐渐变得模糊，或者不可靠。因此，要准确测定黏性土的抗剪强度与断裂韧度等指标，需要进行系统化的研究，找出可靠性高的测定方法。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本研究主要从两个方面入手，一方面是对黏性土的性质进行综述论述，另一方面是通过实验手段进行试验研究。总体来看，本研究的主要研究内容包括以下几个方面：
（1）黏性土的物理性质、化学物质成分和组成结构的探究与研究；
（2）黏性土的抗剪强度的测定及其与包括地震、降雨等自然灾害相关的研究；
（3）黏性土的断裂韧度的测定方式及其与各种工程问题的相关性研究。
2.研究方法
本研究主要采用实验研究方法，通过人工模拟黏性土，将黏性土放入比较全面的试验平台上进行深入研究。同时，在试验之前还会对黏性土的物理性质、化学物质成分等进行详细研究和探究，找出可能存在的问题，并制定相应的解决方案。在实验过程中，涉及到黏性土的抗剪强度及断裂韧度等指标测定，因此本研究将引入多种先进的测定手段，如SEM、XRD、AFM和EOS、DSA等，以探究有效的测定方法，以及黏性土中特殊性质的探究和理解。
三、研究预期目标
本研究的目标旨在通过试验研究和理论建立，来全面掌握黏性土的基本特性，寻找并确立准确测定其抗剪强度与断裂韧度的方法和标准，以促进地质工程从业人员的工作效率和精准度。具体来看：
1、通过本研究将建立更加完善、全面的黏性土物理性质等方面的理论框架
2、通过本研究也可理论上解决黏性土抗剪强度与断裂韧度测定中的现实问题，进而建立科学、有效的检测标准和方法
3、通过本研究能够更准确地评估黏性土的可靠性，减小地形和地理环境对土提出的要求，促进工程实践的全面发展。
四、研究结论
通过试验研究和理论探讨，本研究得出以下两个主要结论：
1、新增自然物理浸泡-旋转摩擦测试技术，取消原来抗剪强度测试中后续处理环节，使测试精度得到提高。
2、提出断裂韧度的加负载的三点弯曲试验法，不仅能够得到较为真实的试验结果，并且其结论具有很好的现实意义。
五、研究创新点
1、提出了自然物理浸泡-旋转摩擦测试技术，用于测定黏性土的抗剪强度，将测试精度提高到一个新的台阶
2、提出了断裂韧度的三点弯曲试验法，并初步发现该研究思路将为进一步研究探索打下基础。
3、应用多种测定手段探寻黏性土的物理性质、化学成分和组成结构，综合分析结论具有很高的科学性。