湛江组强结构性黏土力学特性对比试验研究及成因分析
发布时间：2020-08-18 12:30
【摘要】：湛江组强结构性黏土具有较高孔隙比、中压缩性、高灵敏度等独特的工程特性,对粤西沿海和海南岛北部的经济活动和工程建设产生了巨大的影响,迫切需要对湛江组黏土的区域分布规律、力学效应以及其强结构特性的成因进行研究。本文在前人的研究基础上,统计分析了湛江典型黏土的物理力学指标间的相互关系,进行了湛江组黏土的区内对比,以及湛江组黏土与其他地区一般黏土的对比分析。以广东湛江某钢铁工程土样为研究对象,对湛江组结构性黏土进行常规三轴压缩试验、无侧限压缩试验和固结试验,分析土体在不同受力阶段的强度和变形特性。最后,从地质学的角度分析湛江组黏土的强结构性成因。得到以下几点结论:(1)湛江组结构性黏土天然含水率w高,天然孔隙比e较大。w统计平均值为49.27%,最大值达52.75%;e统计平均值为1.41,最大值为1.503。液限w_L较高,w_L为58.17%～66.83%,平均为62.33%,明显要高于天然含水率。湛江黏土压缩系数a_v为0.26MPa~(-1)～0.5MPa~(-1),平均0.38MPa~(-1),属中等压缩性土。湛江组黏土的天然含水率、液限、压缩系数及无侧限抗压强度,与其孔隙比有着良好的相关性。(2)当孔隙比e相同时,湛江组黏土的压缩系数a_(1-2)远小于一般软黏土;而其无侧限抗压强度q_u则远大于一般软黏土。湛江组黏土的无侧限抗压强度与孔隙比拟合曲线的斜率大于一般软黏土,说明强结构性对于湛江组黏土的强度影响较大。(3)固结不排水三轴剪切试验研究。三种围压条件下的极限莫尔圆两两之间的公切线并不完全重合,湛江组黏土的抗剪强度包线呈折线形,表明土体围压小时处于超固结状态。湛江组黏土的内摩擦角φ_(cu)分布在16.4°～19.9°之间,平均18.03°。湛江组黏土的黏聚力C_(cu)分布在25kPa-78kPa之间,平均51.89kPa,变异系数最大可达0.27,因而在工程应用中不宜直接取经验值使用。(4)无侧限抗压强度试验研究。湛江原状黏土灵敏度值S_t介于4.13到4.68之间,属高灵敏度土。湛江组黏土的无侧限抗压强度普遍较高,分布在135到162 kPa之间,平均值为152 kPa,灵敏度普遍较大,这一点充分反映出湛江组黏土的强结构特性。(5)湛江组强结构性黏土的原状土与重塑土高压固结对比试验研究。天然原状土的压缩曲线特征呈现出明显的分段性,即存在拐点,拐点前应力水平较低时曲线斜率小呈平缓型,拐点后曲线斜率发生突变呈陡降型,表明土样在压缩过程中存在结构屈服应力,它直接影响着天然土体的变形性状和强度特性。而重塑土样的压缩曲线基本上可近似为一条直线,压缩性随着压力变化不大,这是由于重塑样已经基本失去了先期固结压力和土的结构强度。(6)从地质学的角度,主要包括湛江组黏土的形成条件,湛江强结构性黏土空间分布特点,湛江组强结构性黏土沉积过程,分析了湛江组黏土的强结构性成因。
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU41
【图文】：
在收集湛江地区大量试验资料的基础上，统计了典型湛江组黏土的、塑限、液限、天然孔隙比等物理指标，以及无侧限抗压强度、十结不排水三轴剪切试验强度、直接剪切试验强度等力学指标。进行内对比分析，以及湛江组黏土与其他地区一般黏土的对比分析。初对湛江黏土物理力学特性影响规律。江组结构性黏土基本物理特性指标及相关性分析组强结构性黏土广泛分布于我国粤西及琼北沿海地区，以雷州半岛岛北部等地最为明显。本文统计数据来源于广东省湛江市霞山区南市霞山区滨海大道中国人民解放军第 4804 厂生活区幼儿园西院;湛江湛江市霞山区;湛江市东海岛东简镇北部宝钢湛江钢铁项目厂区等区域，几百个钻孔资料，取土深度 5-30 米，各场地地理位置分布见下图
黏土物理指标间的相关性分析学指标反映了土的工程特性，针对区域特点的土各项指区经验及工程实践具有意义。土的物理力学性质指标的40]。本文采用最小二乘法进行线性拟合，采用一元线性2-4 分析，可见湛江组强结构性黏土的天然含水率与孔隙系，其原因在于黏土的微观结构、黏粒含量对湛江组黏；液限 wL与天然含水率 w 以及孔隙比之间也有一定的相示为：e=0.0093w+0.9771, R2=0.85 wL=0.3929w+43.111, R2=0.8675 wL=31.84e+18.253, R2=0.82
图 2-3 湛江组结构性黏土 wL-w 曲线Fig.2-3 Cures of w-wLof Zhanjiang Formation structured clay图 2-4 湛江组结构性黏土 wL e 曲线Fig.2-4 Cures of wL e of Zhanjiang Formation structured clay
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU41
【图文】：
在收集湛江地区大量试验资料的基础上，统计了典型湛江组黏土的、塑限、液限、天然孔隙比等物理指标，以及无侧限抗压强度、十结不排水三轴剪切试验强度、直接剪切试验强度等力学指标。进行内对比分析，以及湛江组黏土与其他地区一般黏土的对比分析。初对湛江黏土物理力学特性影响规律。江组结构性黏土基本物理特性指标及相关性分析组强结构性黏土广泛分布于我国粤西及琼北沿海地区，以雷州半岛岛北部等地最为明显。本文统计数据来源于广东省湛江市霞山区南市霞山区滨海大道中国人民解放军第 4804 厂生活区幼儿园西院;湛江湛江市霞山区;湛江市东海岛东简镇北部宝钢湛江钢铁项目厂区等区域，几百个钻孔资料，取土深度 5-30 米，各场地地理位置分布见下图
黏土物理指标间的相关性分析学指标反映了土的工程特性，针对区域特点的土各项指区经验及工程实践具有意义。土的物理力学性质指标的40]。本文采用最小二乘法进行线性拟合，采用一元线性2-4 分析，可见湛江组强结构性黏土的天然含水率与孔隙系，其原因在于黏土的微观结构、黏粒含量对湛江组黏；液限 wL与天然含水率 w 以及孔隙比之间也有一定的相示为：e=0.0093w+0.9771, R2=0.85 wL=0.3929w+43.111, R2=0.8675 wL=31.84e+18.253, R2=0.82
图 2-3 湛江组结构性黏土 wL-w 曲线Fig.2-3 Cures of w-wLof Zhanjiang Formation structured clay图 2-4 湛江组结构性黏土 wL e 曲线Fig.2-4 Cures of wL e of Zhanjiang Formation structured clay
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 孔令伟;臧o
本文编号：2796225
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/2796225.html
