山西临县黄土非饱和特性及路堑边坡稳定性研究

发布时间：2017-11-07 10:28

  本文关键词：山西临县黄土非饱和特性及路堑边坡稳定性研究

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【摘要】：黄土是一种典型且分布比较广的非饱和土,具有较为复杂的土水特性及工程特性,以其为主体的岩土工程的安全稳定性一直是工程领域研究的重点。近几年来,我国西部建设如火如荼,交通基础设施建设大力发展,在黄土高原地区形成了各种规模的公路边坡、铁路边坡等典型的黄土边坡。本文以山西省临县某铁路黄土路堑边坡为研究对象,通过室内物理力学特征试验和数值模拟技术手段,对临县黄土的土水特性和强度性质进行分析,并对其黄土路堑边坡稳定性进行研究。主要研究工作与成果如下:(1)分析了临县区域工程地质概况,确定其不良地质发育情况。通过室内土工试验,得到临县黄土基本物理参数(比重:2.64、液限:28.60%、塑限:12.83%、曲率系数:2.1、不均匀系数:10.2),从而确定其土体颗粒成分组成及基本物理特性指标。(2)应用非饱和土-水力学参数联合测试系统(简称联合测试系统)测定非饱和黄土的吸湿与脱湿阶段土水特征曲线和渗透系数曲线,分析土水特征曲线三个阶段(边界效应阶段、过渡阶段与非饱和残余阶段)变化规律,以及滞后效应产生原因。(3)应用GDS非饱和土三轴试验仪对试验土样进行固结排水试验(CD),基质吸力控制50 kPa保持不变,围压分别为100、200和300kPa,研究其强度特性和体积变化特性,测得临县黄土的强度参数为内摩擦角33°,表观粘聚力46.5kPa。(4)应用ABAQUS软件对黄土路堑边坡进行数值模拟分析,研究其未开挖状态下应力应变状态及开挖支护过程中边坡位移变化规律。在此基础上,采用强度折减法对未开挖边坡及其在不同支护设计方案下和降雨条件下的边坡安全系数进行计算,研究边坡在不同情况下的稳定性。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.16;TU444

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本文编号：1152041