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本文对100多年来国内外在粘性土方面的研究成果进行了总结,吸取了过去研究类似问题时的教训,设计制作了专门用作粘性原状土试验的装置,并对粘性原状土起动机理进行了分析,构建了起动模式,利用江苏省中运河、入海水道、新沂河、长江长兴岛选取了43组粘性原状土样,通过试验研究提出了粘性原状土起动的影响因素,建立了起动临界条件与土的物理力学指标之间的关系。其独特的试验研究方法在苏通长江公路大桥工程和泰州引江河河道工程研究中得到成功运用,证明是合理有效的。 其主要研究成果包括以下几方面: (1) 分析了粘性原状土起动机理,构建了起动模式。得到了临界起动切应力公式 τc/((γs-γ)d50)=2/(5.75lg(10.6χ))2((2/3)C1n1+C2(τf/((γs-γ)d50) 当忽略其重力的影响时,则简化为 τc=2/((5.75lg10.6χ)2)C2τf (2) 对特制矩形水槽的水力特性进行了论证,并比较了封闭有压水槽与开敞无压水槽试验结果,认为矩形封闭有压水槽的试验结果基本可以代表开敞无压水槽的试验结果,这为今后的研究提供了可靠的方法。 (3) 总结各河道粘性原状土的起动规律发现,由于各河道间的土质在形成条件、原因等方面存在差别,即使具有相近的物理力学特性,其起动临界条件也不尽相同。而对某一条河流而言,起动临界条件与物理力学指标之间则存在明显的规律性:即对淤泥质粘土,起动临界条件随抗剪强度的减小而增大,随含水量的增大而减小;粉质粘土的起动临界条件最小,与抗剪强度、含水量呈非线性关系;粘土起动临界条件则随抗剪强度、含水量的增大而增大。 (4) 本文所采用的研究方法成功运用于长江苏通公路大桥工程和泰州引江河工程,为动床模型设计提供了依据。