基于N法的冲洪积体路基填料剪切特性研究

发布时间：2020-05-29 00:50

【摘要】：冲洪积体作为松散堆积体的主要类型之一,具有结构松散、块石粗颗粒磨圆度较好、粒径变化大等特点,其工程性质不同于一般的松散堆积体。颗粒级配是影响松散堆积体力学特性的重要因素。论文以陕西洛南冲洪积体为研究对象,将最大密实度曲线理论演变出来的级配计算方法-N法,应用到冲洪积体路基填料级配设计中,结合室内试验和图像处理技术,从级配角度对冲洪积体路基填料剪切特性的影响进行系统研究。1)对陕西洛南公路沿线(起点位于洛南县保安镇,终点位于木岔沟)松散堆积体的主要分布特征和类型进行现场调研,结果表明,冲洪积体为调研区域的主要松散堆积体类型,并对影响冲洪积体填料路基工程特性的因素进行了具体分析。2)介绍了N法理论、计算方法、应用及优缺点,分析了将N法应用于冲洪积体路基填料级配设计中的可行性;最终选出5种级配用于研究级配对冲洪积体路基填料力学特性的影响,并研究了不同n值条件下冲洪积体填料的粒度分形特征。3)基于冲洪积体填料的基本物理性质试验,研究了不同级配条件下冲洪积体路基填料的击实特性。结果表明冲洪积体路基填料的最佳含水率随着n值的增大而减小;最大干密度随着n值的增大呈先增大后减小的趋势,在n=0.55时,干密度达到最大。4)基于大型直剪试验,分析了不同级配下冲洪积体路基填料的应力-应变特性、体积应变特性、剪切模量变化特性,得到了抗剪强度、等效粘聚力和内摩擦角随级配的变化规律。分别对含石率控制和级配控制试样进行剪切试验,研究了级配和含石量对抗剪强度的影响程度。结果表明,级配n=0.55时,冲洪积体路基填料的抗剪强度值、等效粘聚力和内摩擦角都高于其他级配,因此,相同含石量下,级配对剪切特性的影响较为明显。5)基于图像处理技术,针对不同级配冲洪积体填料,分别从不同剪切阶段剪切面细观结构变化、不同级配下试样剪切面的孔隙性、块石状态等方面研究了冲洪积体路基填料剪切面细观结构形态的变化规律。根据宏细观试验分析结果,找出填料的最佳级配和关键筛孔,为该地区冲洪积体填料路基的设计和施工提供技术支持。
【图文】：

调研路段

河谷阶地及低中山地貌（1）河谷阶地地貌
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.1

【参考文献】

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本文编号：2686108