贵州岩溶区碎石土抗剪强度影响因素研究

发布时间：2017-04-06 15:21

  本文关键词：贵州岩溶区碎石土抗剪强度影响因素研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以往研究细粒含量、密实度等因素对碎石土力学特性的影响,主要分布在三峡库区、皖南山区等地区,考虑贵州岩溶区碎石土中细粒与这些地区粘土性质相比,具有液塑限高、力学性质高等特性,盲目借鉴研究成果可能存在一定不合理性;且贵州属于多降雨地区,降雨对于碎石土边坡稳定性等会产生一定影响,随着贵州大量的高速公路的修建,关于由含水率变化引起的不良问题慢慢凸显出来;贵州岩溶区实际工程常通过压实碎石土提高它性能,不同压实度将表现出不同抗剪强度性质。本文以花溪采样点和普定采样点的碎石土为研究对象,考虑细粒含量、含水率、细粒母岩、密实度四种影响因素下,配置岩溶区碎石土进行剪切试验,主要分析四种影响因素对抗剪强度及其参数影响规律且给出抗剪强度参数求值计算公式并用已有试验值进行验证。主要结论如下:(1)在四种含水率下,碎石土抗剪强度及摩擦角随细粒含量增加而降低,而粘聚力随着细粒含量的增大整体趋势先增大后减小;(2)随着含水率增加,碎石土抗剪强度及摩擦角对应降低,且当细粒含量大于60%时,含水率为38%(细粒处于硬塑状态)的抗剪强度参数值都比其他含水率在相同细粒含量下小得多。且当含水率小于最优含水率时,随含水率的增加,碎石土粘聚力对应增加,但当含水率大于最优含水率时,随含水率增加,碎石土粘聚力对应增加;(3)碎石土1(母岩为灰岩)的抗剪强度及其参数的变化趋势与碎石土2(母岩为白云岩)的变化趋势基本一致,均随着细粒含量增加,对应抗剪强度不断减小,且碎石土1的抗剪强度及其参数均小于相应垂直压力下碎石土2的抗剪强度及其抗剪强度参数;(4)随着密实度增加,碎石土抗剪强度及其参数总体对应增大。但当细粒含量小于30%,干密度由1.82 g/cm3到1.89 g/cm3时,对应的内摩擦角没有增大反而略下降;(5)尝试拟合抗剪强度参数的求值公式且该公式是以细粒含量为界限的分段函数。通过已有试验值进行验证说明求值公式具有可行性,可以为贵州岩溶区实际工程设计、治理提供参考价值;(6)全自动直剪仪试验的抗剪强度变化趋势与大型直剪仪试验的抗剪强度变化趋势基本一致,且大型直剪仪试验的抗剪强度基本上都小于全自动直剪仪试验的抗剪强度。这进一步证明自制大型直剪仪在剪切试验使用上具有一定可靠性;当细粒含量大于等于70%时,全自动直剪仪试验的抗剪强度参数与全自动直剪仪试验的抗剪强度参数相差不大且抗剪强度参数变化趋于平滑阶段。
【关键词】：岩溶区碎石土 大型剪切试验 抗剪强度 影响因素
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 1 绪论6-12
• 1.1 选题依据与研究意义6-7
• 1.2 国内外研究现状7-9
• 1.3 研究内容与技术路线9-10
• 1.4 主要工作与成果10-12
• 1.4.1 主要工作10
• 1.4.2 主要成果10-12
• 2 采样点工程地质概况12-17
• 2.1 自然地理条件12-13
• 2.1.1 位置交通12-13
• 2.1.2 气象水文13
• 2.2 工程地质条件13-17
• 2.2.1 地形地貌13-14
• 2.2.2 地层岩性14-15
• 2.2.3 地质构造15
• 2.2.4 新构造运动与地震15
• 2.2.5 水文地质条件15-16
• 2.2.6 不良地质现象16-17
• 3 岩溶区碎石土基本物理性质试验17-27
• 3.1 概述17
• 3.2 筛分试验17-19
• 3.3 密度试验19
• 3.4 比重试验19-20
• 3.5 含水率试验20
• 3.6 塑液限试验20-21
• 3.7 击实试验21-25
• 3.7.1 试验原理及方法21
• 3.7.2 试验过程21-22
• 3.7.3 试验结果与分析22-25
• 3.8 小结25-27
• 4 岩溶区碎石土剪切试验装置与步骤27-34
• 4.1 概述27
• 4.2 试验仪器27-29
• 4.2.1 大型直剪仪27-28
• 4.2.2 全自动直剪仪28-29
• 4.3 试验过程29-34
• 4.3.1 试验材料29-30
• 4.3.2 试验步骤30-34
• 5 岩溶区碎石土抗剪强度影响因素34-77
• 5.1 概述34
• 5.2 细粒含量对碎石土抗剪强度影响34-48
• 5.2.1 试验设计34-35
• 5.2.2 P-S曲线及试验值35-40
• 5.2.3 抗剪强度的变化规律40-42
• 5.2.4 抗剪强度参数的变化规律42-48
• 5.3 含水率对碎石土抗剪强度影响48-52
• 5.3.1 试验设计48
• 5.3.2 P-S曲线及试验值48
• 5.3.3 抗剪强度的变化规律48-50
• 5.3.4 抗剪强度参数的变化规律50-52
• 5.4 细粒母岩对碎石土抗剪强度影响52-60
• 5.4.1 试验设计52
• 5.4.2 P-S曲线及试验值52-55
• 5.4.3 抗剪强度的变化规律55-57
• 5.4.4 抗剪强度参数的变化规律57-60
• 5.5 密实度对碎石土抗剪强度影响60-70
• 5.5.1 试验设计60
• 5.5.2 P-S曲线及试验值60-64
• 5.5.3 抗剪强度的变化规律64-67
• 5.5.4 抗剪强度参数的变化规律67-70
• 5.6 剪切破坏面特征分析70-74
• 5.6.1 不同细粒含量的碎石土剪切破坏面分析70-72
• 5.6.2 不同竖向荷载的碎石土剪切破坏面分析72-74
• 5.7 其他影响因素分析74-75
• 5.7.1 剪切设备自身缺陷的影响74-75
• 5.7.2 试验组数的影响75
• 5.8 小结75-77
• 6 剪切试验装置可靠性验证77-83
• 6.1 概述77
• 6.2 可靠性验证77-82
• 6.2.1 试验设计77
• 6.2.2 P-S曲线及试验值77-79
• 6.2.3 试验结果分析79-82
• 6.3 小结82-83
• 7 结论与展望83-85
• 7.1 结论83-84
• 7.2 展望84-85
• 参考文献85-87
• 致谢词87-88

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