预压固结时间与粒径级配对崩岗土体抗剪强度的影响

发布时间：2017-04-15 16:23

  本文关键词：预压固结时间与粒径级配对崩岗土体抗剪强度的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：崩岗土层主要由红土层、砂土层和碎屑层组成,其抗剪强度关系到崩壁的稳定性,对崩岗土层土壤抗剪强度的研究有助于认识崩壁发生崩塌的机理。本研究在福建省安溪县选取一处典型崩岗崩壁的三个土层(红土层、砂土层、碎屑层)为研究对象,通过预压固结和粒径级配重新调配处理,对崩岗土层土壤进行直接剪切试验,研究预压固结时间和粒径级配与土壤抗剪强度的关系,对比分析崩岗三个土层土壤抗剪强度的差异。结果表明：(1)除了含水率约为24%时,红土层土壤抗剪强度随着预压固结时间的增长而有所增加外,在低含水率、高含水率和大的法向应力作用下,红土层土壤的抗剪强度随着预压固结时间的增长而呈下降趋势；在最低法向应力和最高法向应力条件下,砂土层土壤抗剪强度与预压固结时间无明显增减关系,在其余两个法向应力条件下,砂土层土壤抗剪强度与预压固结时间的关系较为复杂；然而碎屑层土壤抗剪强度与预压固结时间没有关系。另外,红土层粘聚力随着预压固结时间的增长而增大,而内摩擦角呈下降趋势；砂土层土壤和碎屑层土壤粘聚力与预压固结时间的关系都不明显,只是波动离散程度大,而内摩擦角相对稳定不变。(2)在较低含水率(20%和24%)条件下,红土层土壤的抗剪强度最大,碎屑层土壤抗剪强度次之,砂土层土壤抗剪强度最弱：在土壤高含水率(土壤含水率在28%以上)条件下,红土层土壤的抗剪强度最小。另外,红土层土壤的内摩擦角随着土壤含水率的增加而逐渐下降；而砂土层土壤的内摩擦角呈现先增加后减小再增加的趋势；碎屑层土壤的内摩擦角则先增加,最后降为零。红土层土壤、砂土层土壤和碎屑层土壤的粘聚力均随着土壤含水率的增加而逐渐下降,且红土层土壤的粘聚力均大于砂土层和碎屑层土壤的粘聚力。(3)随着土壤细颗粒含量的增多,红土层土壤抗剪强度不断变大,而砂土层则刚好相反；碎屑层原始粒径级配(碎C)的土壤抗剪强度大于其他粒径级配的土壤抗剪强度。另外,粒径级配对崩岗三个土层(红土层、砂土层和碎屑层)土壤的内摩擦角影响相对较小,呈现相对均一稳定；随着土壤细颗粒含量增多,红土层土壤的粘聚力也随着增大,而砂土层和碎屑层土壤的粘聚力则无明显增减规律,只是波动程度较大。红土层粒径级配的分形维数大于砂土层和碎屑层,分形维数对崩岗三个土层粒径级配的土壤内摩擦角的影响不明显,与红土层粒径级配的土壤粘聚力呈正相关关系,与砂土层和碎屑层粒径级配的土壤粘聚力关系不明显。
【关键词】：崩岗土层 预压固结时间 粒径级配 抗剪强度
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43
【目录】：

• 中文摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 1 前言10-20
• 1.1 研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 崩岗侵蚀成因机理11-13
• 1.2.2 崩岗发育与土壤水分的关系13-14
• 1.2.3 土壤抗剪强度影响因素的研究14-17
• 1.2.4 土壤的固结特性17
• 1.3 存在的问题17-18
• 1.4 研究内容及拟解决的问题18-19
• 1.4.1 研究内容18
• 1.4.2 拟解决的问题18-19
• 1.5 技术路线19-20
• 2 材料与方法20-25
• 2.1 研究区概况20-21
• 2.1.1 自然概况20
• 2.1.2 试验地选择20-21
• 2.2 样品采集与处理21-25
• 2.2.1 样品采集21
• 2.2.2 试验方法21-23
• 2.2.3 指标计算23-24
• 2.2.4 统计分析方法24-25
• 3 结果与讨论25-59
• 3.1 预压固结时间对崩岗土体抗剪性质的影响25-39
• 3.1.1 预压固结时间对崩岗土体抗剪强度的影响25-31
• 3.1.2 预压固结时间对崩岗土体粘聚力和内摩擦角的影响31-38
• 3.1.3 小结38-39
• 3.2 崩岗三个土层土壤抗剪强度对比分析39-44
• 3.2.1 崩岗三个土层土壤抗剪强度的比较39-41
• 3.2.2 崩岗三个土层土壤抗剪强度指标的比较41-42
• 3.2.3 小结42-44
• 3.3 粒径级配对崩岗土体抗剪性质的影响44-59
• 3.3.1 粒径级配对崩岗土体抗剪强度的影响44-50
• 3.3.2 粒径级配对崩岗土体内摩擦角和粘聚力的影响50-58
• 3.3.3 小结58-59
• 4 结论与展望59-61
• 4.1 结论59-60
• 4.2 展望60-61
• 参考文献61-68
• 致谢68

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