干湿循环作用下红层填料力学性质及其路基长期特性研究

发布时间：2023-02-15 18:34

　　我国红层分布广泛,红层地带修建的道路必须采用红层填料作为路基填料,红层填料易崩解的性质可造成许多道路病害,因此需特殊处理。目前工程中采取的处置措施,取得了一定的成效,但是对长期干湿循环作用下红层路堤变形破坏问题的原因始终未能查明,缺乏应对工程处治办法。本文通过开展干湿循环三轴试验,研究了干湿循环作用下红层填料力学性质演化规律,然后基于试验成果对红层填料路堤长期变形和稳定性特性进行了分析,主要完成了以下工作:首先设计并完成了0⁸次干湿循环后的缩尺压实红层填料的固结排水三轴试验,得到0⁸次干湿循环试样的应力应变关系曲线及摩尔-库伦强度指标。在对峰值强度演化规律分析中发现,红层填料的峰值强度随干湿循环次数增大先降低后逐渐增大,该规律与一般岩土材料不同。然后深入研究了干湿循环作用下红层填料的强度变化的机理,在分析不同干湿循环次数下试样固结体变量变化规律与强度变化规律之间联系的基础上,提出强度变化机理的猜想,进而设计了岩块侧限崩解试验对猜想进行验证,查明了红层填料内岩块在干湿循环作用下强度下降而不崩解性是其具有特殊强度变化特性的原因。最后基于试验数据,...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 红层及红层填料概述
        1.1.2 红层填料路基的病害
        1.1.3 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 考虑干湿循环效应的岩土填料力学性质研究
        1.2.2 压实岩土填料的本构模型研究
    1.3 研究内容
第2章 干湿循环作用下红层软岩填料三轴试验
    2.1 概述
    2.2 母岩及填料的基本性质
        2.2.1 母岩基本性质
        2.2.2 填料基本性质
    2.3 三轴试样制备
        2.3.1 试样颗粒级配、尺寸大小的确定
        2.3.2 试样制备流程及注意事项
    2.4 干湿循环方法
    2.5 固结排水三轴试验
        2.5.1 试验仪器及设备调试
        2.5.2 反压饱和
        2.5.3 固结剪切
    2.6 三轴试验结果
    2.7 本章小结
第3章 干湿循环作用下红层软岩填料强度特性及其机理研究
    3.1 干湿循环作用下红层填料强度特性分析
        3.1.1 峰值强度变化规律分析
        3.1.2 固结排水量与试样强度关系分析
        3.1.3 摩尔库伦强度指标分析
    3.2 干湿循环作用下红层填料强度特性机理猜测
    3.3 干湿循环作用下红层填料强度特性机理验证
        3.3.1 侧限条件下的岩块崩解测试
        3.3.2 侧限试验意义
        3.3.3 干湿循环作用下红层填料强度变化三种机制
    3.4 本章小结
第4章 干湿循环作用下红层填料的修正剑桥模型参数演化规律研究
    4.1 概述
    4.2 修正剑桥模型简介
        4.2.1 修正剑桥模型的基本概念
        4.2.2 本构关系推导
    4.3 模型参数确定及验证
        4.3.1 模型参数的确定
        4.3.2 预测曲线与实验曲线比较
    4.4 模型参数演化规律分析
    4.5 本章小结
第5章 考虑干湿循环的红层软岩填料路堤长期特性数值分析
    5.1 概述
    5.2 Flac^2d数值计算方法简介
        5.2.1 Flac^2d计算原理及求解过程
        5.2.2 本构模型及参数取值
    5.3 考虑干湿循环效应的红层填料路堤长期特性数值计算
        5.3.1 路堤概况
        5.3.2 长期稳定性计算
        5.3.3 长期变形计算
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)



本文编号：3743618