高液限路基填土压缩及强度特性试验研究
发布时间：2019-09-28 20:40
【摘要】：在中国南方潮湿多雨地区公路工程的路基填筑过程中,高液限填土的使用非常广泛,其力学特性直接影响路基的长期稳定性。由于降雨较多,在实际工程中很难将路基填土完全压实,影响了路基的安全稳定。深入研究高液限黏土的物理特性与工程特性,尤其是研究高液限填土路基的安全稳定,对维护高液限填土路基的安全具有重要的现实意义。目前针对高液限土的水稳定性、抗剪强度指标及其变化规律的研究较少,所以确定其强度的影响因素对于研究路基稳定性、边坡稳定性具有重要意义。为研究某高速公路路基高液限填土的力学性质,选取两个断面路基填土,通过击实试验获得土料的最大干密度和最优含水率,采用不同压实度控制制样干密度进行侧限压缩、回弹和三轴剪切试验,得到路基填土的压缩和强度特性随压实度、含水率大小的变化规律。结果表明:该路基填土为中等压缩性土料;在相同含水率下,黏聚力c、内摩擦角φ、压缩模量Es、压缩指数Cc随压实度的增大而增大,回弹指数Cs随压实度的增大而略微增大;在相同压实度下,采用含水率大于最优含水率的土样进行试验,压缩模量Es、压缩指数Cc、回弹指数Cs都随含水率的增大而增大,黏聚力c随含水率的增大而减小,内摩擦角φ几乎无变化。
【图文】：
－423．625．828．332．0—1．382—饱和固结排水剪切1#2#31．71．4281．2971．3821．2561．3061．186非饱和固结排水剪切1#－11#－21#－31#－423．625．828．332．0—1．306—3试验结果与分析3．1土料的压缩特性表3为饱和状态下土料1#和2#的压缩及回弹试验结果表，表4为非饱和状态下土料1#的压缩及回弹试验结果表。由表3～4可知，土料在饱和及不饱和两种状态下压缩系数av1－2在0．1～0．5MPa－1之间，属于中等压缩性土。图1为压缩系数随压实度的变化曲线。压缩系数随压实度的增大呈非线性减小，曲线的斜率逐渐减小，说明随着干密度增大，压缩系数减小的幅度越来越校图2为压缩系数随含水率变化曲线，当含水率低于26%时，曲线的斜率很小;当含水率大于26%时，压缩系数随含水率的增大呈线性增大;说明随着含水率增大，压缩系数增大的幅度变大。表3不同压实度下土料的压缩参数Tab．3Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentcompactiondegree压实度/%1#av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs2#av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs850．42934．6550．16930．06050．41165．3050．12700．0486900．30126．2700．10750．06410．26917．6630．08630．0492930．27136．7360．09210．05990．22768．7720．07290．0524表4不同含水率下土料的压缩参数Tab．4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs23．60．24557．6920．08590．030625．80．24557．6920．08890．032428．30．26257．1940．09650．033832．00．28616．
?0750．06410．26917．6630．08630．0492930．27136．7360．09210．05990．22768．7720．07290．0524表4不同含水率下土料的压缩参数Tab．4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs23．60．24557．6920．08590．030625．80．24557．6920．08890．032428．30．26257．1940．09650．033832．00．28616．6010．10080．0349图1土料的压缩系数随压实度的变化曲线Fig．1Changeinthecompressibilitywiththechangeincompactiondegree图21#土料的压缩系数随含水率的变化曲线Fig．2Changeinthecompressibilitywiththechangeinwatercontent(1#)压缩系数反应了土体抵抗变形的能力，填土在不同初始含水率下压实将会产生不同的土体结构，，从而导致土体变形特性的显著差异。Lambe［10］指出，低于最优含水率下压实的黏性填土结构呈絮凝式，颗粒间排列呈桁架式，颗粒间联结力较强，所以表现出抵抗变形的能力大;当含水率大于最优含水率时，黏性填土颗粒的定向性增强，结构向分散式发展，颗粒间联结力变弱，土体更容易压缩。这与本文试验高液限路基填土的试验结果相同。68工程科学与技术第49卷
【作者单位】： 四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室;福建省交通科学技术研究所;
【基金】：四川省学术和技术带头人培育基金项目资助(川人[2015]100-8)
【分类号】：U416.1
【图文】：
－423．625．828．332．0—1．382—饱和固结排水剪切1#2#31．71．4281．2971．3821．2561．3061．186非饱和固结排水剪切1#－11#－21#－31#－423．625．828．332．0—1．306—3试验结果与分析3．1土料的压缩特性表3为饱和状态下土料1#和2#的压缩及回弹试验结果表，表4为非饱和状态下土料1#的压缩及回弹试验结果表。由表3～4可知，土料在饱和及不饱和两种状态下压缩系数av1－2在0．1～0．5MPa－1之间，属于中等压缩性土。图1为压缩系数随压实度的变化曲线。压缩系数随压实度的增大呈非线性减小，曲线的斜率逐渐减小，说明随着干密度增大，压缩系数减小的幅度越来越校图2为压缩系数随含水率变化曲线，当含水率低于26%时，曲线的斜率很小;当含水率大于26%时，压缩系数随含水率的增大呈线性增大;说明随着含水率增大，压缩系数增大的幅度变大。表3不同压实度下土料的压缩参数Tab．3Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentcompactiondegree压实度/%1#av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs2#av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs850．42934．6550．16930．06050．41165．3050．12700．0486900．30126．2700．10750．06410．26917．6630．08630．0492930．27136．7360．09210．05990．22768．7720．07290．0524表4不同含水率下土料的压缩参数Tab．4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs23．60．24557．6920．08590．030625．80．24557．6920．08890．032428．30．26257．1940．09650．033832．00．28616．
?0750．06410．26917．6630．08630．0492930．27136．7360．09210．05990．22768．7720．07290．0524表4不同含水率下土料的压缩参数Tab．4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1－2/MPa－1Es1－2/MPaCcCs23．60．24557．6920．08590．030625．80．24557．6920．08890．032428．30．26257．1940．09650．033832．00．28616．6010．10080．0349图1土料的压缩系数随压实度的变化曲线Fig．1Changeinthecompressibilitywiththechangeincompactiondegree图21#土料的压缩系数随含水率的变化曲线Fig．2Changeinthecompressibilitywiththechangeinwatercontent(1#)压缩系数反应了土体抵抗变形的能力，填土在不同初始含水率下压实将会产生不同的土体结构，，从而导致土体变形特性的显著差异。Lambe［10］指出，低于最优含水率下压实的黏性填土结构呈絮凝式，颗粒间排列呈桁架式，颗粒间联结力较强，所以表现出抵抗变形的能力大;当含水率大于最优含水率时，黏性填土颗粒的定向性增强，结构向分散式发展，颗粒间联结力变弱，土体更容易压缩。这与本文试验高液限路基填土的试验结果相同。68工程科学与技术第49卷
【作者单位】： 四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室;福建省交通科学技术研究所;
【基金】：四川省学术和技术带头人培育基金项目资助(川人[2015]100-8)
【分类号】：U416.1
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10 T3肖茗;路基填土学术会媝|!
本文编号：2543485
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