内蒙古中西部地区粉土路基强度与稳定性研究

论文摘要

粉土在我国的一些地区分布非常广泛,其既不同于粘性土,又有别于砂土,具有独特的工程特性。粉土的区域性使其具有很多特殊的物理力学性能。内蒙古中西部地区属于干旱半干旱地区,分布着大面积的粉土,其形成环境、气候条件、土壤矿物成分、水文地质状况及工程力学特性与全国其他粉土地区均有较大差异。通过室内试验和理论分析,研究该地区粉土路基的强度和稳定性,可进一步深化对粉土基本特性的认识。本文以G209线和林-清水河段路基粉土为研究对象,对其基本物理、力学性质以及干湿循环下变形、强度变化规律和边坡稳定性等问题进行了研究分析,主要完成的工作如下：全面系统的分析了研究区域粉土作为路基填料的各种基本工程特性,包括颗粒分析、界限含水量试验、击实特性和承载力（CBR）。研究结果表明：该区域粉土可以用来进行路基的填筑,但压实较困难,因此在填筑过程中要注意填土含水率的控制、压实机械的组合,以达到最好的压实效果。通过干湿循环条件下不固结不排水三轴试验,研究了不同压实度粉土的试样破坏形态、应力-应变关系及强度的变化规律。试验结果表明：当压实度高、循环次数少、围压低时,试样基本上呈脆性破坏,应力-应变曲线表现为软化型,相反情况下则表现为塑性破坏,应力-应变曲线接近硬化型；相同压实度的情况下,循环次数逐渐增加时,粉土的粘聚力显著降低,内摩擦角随干湿循环次数增加呈现振荡衰减的趋势；相同循环次数,压实度增大时土的强度增加明显,且粘聚力上升的幅度远比内摩擦角上升的幅度更明显；在此基础上建立了抗剪强度参数粘聚力、内摩擦角与干湿循环次数和压实度的关系表达式。利用正交试验设计,分析了五种不同因素对边坡稳定性影响的敏感性,结果表明：敏感性从大到小依次为：含水率、粘聚力、坡比、内摩擦角、坡高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图清单
• 附表清单
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 粉土基本工程特性的研究现状
• 1.3.2 干湿循环的研究现状
• 1.3.3 边坡稳定性研究现状
• 1.4 研究综述
• 1.5 本文主要的研究内容与工作
• 2 区域粉土的物理力学性质试验
• 2.1 区域粉土所处的地理环境
• 2.2 区域粉土的基本物理特性
• 2.2.1 颗粒分析
• 2.2.2 界限含水量
• 2.3 区域粉土的基本力学特性
• 2.3.1 击实特性
• 2.3.2 土的室内承载比（CBR）试验
• 2.4 本章小结
• 3 粉土的干湿循环三轴试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 试验方案设计
• 3.2.2 试样的制备方法
• 3.2.3 干湿循环方案及试样变化
• 3.3 试验主要仪器设备及步骤
• 3.3.1 试验主要仪器设备
• 3.3.2 试验步骤
• 3.4 试样破损形态分析
• 3.5 本章小结
• 4 粉土的变形及强度变化规律分析
• 4.1 土的强度理论简述
• 4.2 试验结果整理
• 4.3 应力-应变关系分析
• 4.4 抗剪强度变化规律分析
• 4.4.1 抗剪强度参数与循环次数的关系
• 4.4.2 抗剪强度参数与压实度的关系
• 4.5 本章小结
• 5 路堤边坡稳定性分析研究
• 5.1 边坡稳定性研究方法简述
• 5.2 边坡稳定性影响因素分析
• 5.2.1 试验设计
• 5.2.2 敏感性正交分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 需进一步改进与研究的地方
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介