粗颗粒含量对川西崩坡积混合土静、动强度特性的影响研究

发布时间：2018-10-26 17:30

【摘要】：四川西部山区地处四川盆地与横断山脉、青藏高原的过渡区,其地质环境错综复杂,存在大量的特殊地质构造和特殊岩土体。其中这一地区就大量分布着崩坡积混合土。这种土体是在一系列的滚落和滑动的过程后逐步形成的。在这期间土体经历了大量的挤压、剪切、摩擦、搓揉等物理作用和侵蚀、冻融等化学作用,在这些作用不断反复中,形成了由粗细颗粒混合构成的具有复杂结构的土体。经对四川地区地震滑坡等现场调查表明,许多滑坡是沿着砂砾石与黏土颗粒组成的崩坡积混合土滑动带滑动的。此外,随着四川地区基础设施的大力发展,以山体开挖填筑为形式的崩坡积混合土高筑路基已成为该四川西部山区公路和建筑物常见的路基和基础形式。但是,由于其中的崩坡积混合土粗颗粒变化较大和含水量不均匀,使其在运营过程中经常出现一些列破坏问题。因此,明晰四川西部的崩坡积混合土的物理性质,系统深入的研究其力学性质,为评估该类崩坡积混合土体的稳定性和为这类土体的灾害防治、工程设计提供参考依据,是十分具有理论与工程实用价值的。本文的技术路线是"常规土工试验-崩坡积混合土的静三轴试验-崩坡积混合土的动三轴试验-理论分析"。全文根据此技术路线进行了大量的试验研究,在以粗颗粒含量为控制因素的基础上,对四川西部地区的崩坡积混合土进行了大型动、静三轴试验,研究粗颗粒含量对其强度性质的影响,分析研究混合土的动、静强度特性。主要研究内容与成果如下:1.同一个滑坡中的三个取土点的崩坡积混合土样,在细颗粒部分,物理性质状态存差别不大。但三种崩坡积混合土的粗颗粒的含量变化较大,并发现崩坡积混合土的粗颗粒含量(粒径5mm)在20%～76%的范围内沿坡体存在变化。2.对于崩坡积混合土中粒径＜5mm的细颗粒进行三轴试验。经过研究发现粒径＜5mm的三种土样的动、静强度参数数值几乎无区别。3.粒径＞5mm的粗颗粒含量对崩坡积混合土强度指标内摩擦角的影响过渡范围是41%～62%。崩坡积混合土的内摩擦角会随着粗颗粒含量的提高而不断增加。其中,当粒径＞5mm的颗粒含量小于41%时,崩坡积混合土中的细粒起主要的作用,粗颗粒被细粒所包裹,在这个阶段内摩擦角增长缓慢;当粒径＞5mm的颗粒含量高于41%后,粗颗粒间的粘性土减少,粗颗粒间的摩擦接触增多,在这个阶段土体的摩擦角迅速增加;当粒径＞5mm的粗颗粒含量超过62%时,粗颗粒开始形成粗颗粒骨架,这段个阶段的粗颗粒占据主导地位,因此在这个阶段粗颗粒含量的增加对土体的内摩擦角的增长效应减小。4.粒径＞5mm的粗颗粒含量对四川西部地区崩坡积混合土强度指标粘聚力或咬合力的影响过渡范围同为41%～62%。土体粘聚力或咬合力随着粗颗粒含量的提高,其数值呈现先减后增的趋势。其中当粒径＞5mm的粗颗粒含量小于41%时,崩坡积混合土中的c值由细颗粒提供,在土样平均密度一致的条件下,粗颗粒含量的增加使得细粒部分密度降低,因此c值呈现缓慢下降趋势;当粒径＞5mm的粗颗粒含量超过41%时,混合土呈现粗细两种颗粒的性质,粗颗粒开始发生大量接触,因此随着粗颗粒含量的增加,c值开始快速下降;当粒径＞5mm的粗颗粒含量超过62%时,粗颗粒开始形成粗颗粒骨架,这段个阶段粗颗粒得到充分完全接触,此时出现粗颗粒的咬合现象,这时的c值(咬合力)又开始随着粗颗粒含量的增加呈现一定的上升趋势。
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【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU44

【参考文献】