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深海稀软底质模拟土三轴压缩蠕变模型的试验研究
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:《中南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TU411.3[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程] P721[天文地球—海洋科学]
  • 作者机构:[1]中南大学土木工程学院,湖南长沙410075
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51274251)
中文摘要:

基于太平洋C-C矿区的深海稀软底质土,选取4种膨润土(S1,S2,S3和S4)与水按调和配制出最佳模拟土;通过固结排水三轴压缩蠕变试验测得该模拟土在相同围压、不同轴压下的蠕变曲线,并采用不同的流变模型对其蠕变曲线进行参数识别,以确定该模拟土压缩蠕变本构模型。研究结果表明:模拟土S3为最佳模拟土,其在相同围压、不同轴压下的三轴压缩蠕变曲线具有相同变化趋势,均可分为瞬时蠕变、非稳定蠕变、稳定蠕变3个阶段,瞬时蠕变变形和非稳定蠕变阶段时长均随着轴压的增大而增大;K-H模型能精确地反映该模拟土的三轴压缩蠕变特性,取蠕变参数的平均值作为材料参数来建立深海稀软底质模拟土的压缩蠕变本构方程,可为深海集矿机的沉陷预测与安全评定提供依据。

英文摘要:

Based on the deep-sea sediment collected from the Pacific C-C mining area, four kinds of different bentonites(S1, S2, S3 and S4) were mixed with water to prepare the best simulative soil for the deep-sea sediment. Triaxial compressive creep curves under the same confining pressure and different axial compressive stresses were obtained by the consolidated-drained triaxial compressive creep test of the best simulative soil and fitted by different rheological models to determine a precise rheological model for the simulative soil. The results show that the simulative soil S3 is the best simulative soil for deep-sea sediment, and its triaxial compressive creep curves under the same confining pressure and different axial compressive stresses can be divided into transient creep,unstable creep and stable creep, where the transient creep deformation and the unstable creep time are both increased with the increase of the axial compressive stress. K-H model can describe triaxial compressive creep characteristics of the simulative soil with high precision. The average values of compressive creep parameters of the simulative soil are used as material constants to establish the compressive constitutive equation of the simulative soil for deep-sea sediment, which can provide basis for subsidence prediction and safety assessment of the deep-sea mining machine.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874