稻草加筋滨海盐渍土的强度与变形特性

论文摘要

滨海盐渍土具有吸湿软化、盐胀和溶陷等不良工程特性,未经处理不能满足填筑高等级公路路堤的强度和变形要求,需要对盐渍土进行加筋或固化处理。通过无侧限抗压强度实验和三轴压缩实验,研究了稻草加筋土、稻草加筋石灰土的强度和应力应变。研究内容与取得成果如下：(1)完成了不同加筋条件的稻草加筋土、稻草加筋石灰土的无侧限抗压强度实验,直径50 mm高度50 mm试样的适宜加筋率和适宜加筋长度为0.2%和15 mm。在适宜加筋条件下,加筋土、加筋石灰土的抗压强度和抗变形能力明显提高。(2)加筋土的无侧限抗压强度随土干密度的增加而增加。低于或高于最优含水率时,土的强度均降低。均匀加筋方式的加筋效果优于层面加筋方式。二分之一圆管状稻草加筋土的强度最大。(3)浸水后加筋石灰土试样的抗压强度比相应未浸水的均有不同程度的降低。随养护龄期、石灰掺量的增加,加筋石灰土试样的强度和水稳系数有明显增长。加筋使水泥土的强度有所提高；石灰土、加筋石灰土的强度和水稳系数均高于水泥土、加筋水泥土的。(4)稻草的加筋作用能提高土的粘聚力,但对内摩擦角影响较小。直径61.8mm高度125 mm试样的适宜加筋率和适宜加筋长度分别为0.2%和20 mm。加筋能有效地约束土样的横向变形。只有达到一定的轴向应变时,稻草的加筋作用才能发挥出来。借助WU模型理论,建立了稻草加筋土的抗剪强度模型。(5)随干密度的增加,加筋土的峰值主应力差逐渐增加,粘聚力增加。含水率20%和24%加筋土的峰值主应力差、粘聚力和内摩擦角均比22%的小。中部均匀加筋土的峰值主应力差和粘聚力均高于上部均匀和下部均匀加筋土的。中部平铺加筋土的峰值主应力差和粘聚力比上部平铺、下部平铺加筋土的大。均匀加筋方式加筋土的强度大于平铺加筋的。与剥皮稻草加筋土相比,不剥皮稻草加筋土的峰值主应力差和粘聚力较小。与圆管状稻草加筋土相比,碾压状稻草加筋土的峰值主应力差和粘聚力较小,二分之一圆管状稻草的较大。不浸胶稻草加筋土试样的峰值主应力差、粘聚力与浸胶的相差不多。(6)进行CU实验的试样以塑性破坏为主,应力应变曲线接近应变硬化型。邓肯一张双曲线模型可较好的反映盐渍土和稻草加筋盐渍土的应力应变特性。CU实验中加筋土试样的粘聚力比UU的大,两种实验条件的内摩擦角相差不多。(7)石灰土具有明显的45。剪切面,呈脆性破坏；加筋石灰土不具有明显的剪切面,体现为较弱的塑性破坏。加筋石灰土的峰值主应力差、粘聚力和内摩擦角与加筋土的变化趋势基本相同。水泥土和加筋水泥土的粘聚力与内摩擦角均比石灰土和加筋石灰土的小。经加筋固化后,稻草加筋土的无侧限抗压强度和抗剪强度指标具有显著提高,实现了土质改性与加筋固化的目标。研究结果对于深入认识稻草加筋滨海盐渍土的加筋作用机制具有理论指导意义,可在滨海新区高等级公路路堤处理中推广应用,同时也为其它盐渍土地区的公路路堤处理提供技术参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究目的和意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 国内外研究概况
• 1.3.1 加筋土
• 1.3.2 加筋作用
• 1.3.3 盐渍土
• 1.4 论文的主要研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容与实验工作量
• 1.4.2 技术路线
• 1.5 创新点
• 第2章 稻草加筋滨海盐渍土的无侧限抗压强度
• 2.1 引言
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 实验仪器与实验材料
• 2.2.2 实验方案和步骤
• 2.3 稻草加筋土的适宜加筋条件
• 2.3.1 抗压强度
• 2.3.2 变形特性
• 2.3.3 破坏形态
• 2.4 不同制样条件的稻草加筋滨海盐渍土的抗压强度与变形特性
• 2.4.1 干密度
• 2.4.2 含水率
• 2.4.3 均匀加筋方式
• 2.4.4 层面加筋方式
• 2.4.5 筋材形态
• 2.4.6 试样尺寸
• 2.5 本章小结
• 第3章 稻草加筋石灰土的无侧限抗压强度
• 3.1 引言
• 3.2 实验方案
• 3.3 稻草加筋石灰土的适宜加筋条件
• 3.3.1 抗压强度
• 3.3.2 变形特性
• 3.3.3 破坏形态
• 3.4 不同制样条件的稻草加筋石灰土的抗压强度与变形特性
• 3.4.1 养护龄期
• 3.4.2 干密度
• 3.4.3 含水率
• 3.4.4 均匀加筋方式
• 3.4.5 层面加筋方式
• 3.4.6 石灰掺量
• 3.4.7 筋材形态
• 3.4.8 试样尺寸
• 3.5 （加筋）水泥土与（加筋）石灰土的抗压强度与变形特性的比较
• 3.5.1 强度与变形特性
• 3.5.2 破坏形态
• 3.6 加筋土与加筋石灰土的抗压强度和变形特性比较
• 3.7 本章小结
• 第4章 稻草加筋滨海盐渍土的三轴压缩性能
• 4.1 引言
• 4.2 实验方案
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 实验方案
• 4.3 评价适宜的加筋条件
• 4.3.1 主应力差与轴向应变
• 4.3.2 峰值主应力差和抗剪强度指标
• 4.3.3 破坏形态
• 4.3.4 基于WU模型的稻草加筋土强度增长机理分析
• 4.4 不同制样条件的稻草加筋滨海盐渍土的抗剪强度与变形特性
• 4.4.1 干密度
• 4.4.2 含水率
• 4.4.3 均匀加筋方式
• 4.4.4 层面加筋方式
• 4.4.5 筋材形态
• 4.5 稻草加筋滨海盐渍土的三轴CU压缩实验
• 4.5.1 盐渍土
• 4.5.2 稻草加筋土
• 4.5.3 不同干密度的稻草加筋土
• 4.5.4 不同含水率的稻草加筋土
• 4.5.5 以邓肯—张模型分析稻草加筋土的应力应变关系
• 4.6 三轴UU与CU压缩实验结果的比较
• 4.6.1 主应力差与轴向应变
• 4.6.2 抗剪强度指标
• 4.6.3 破坏形态
• 4.7 本章小结
• 第5章 稻草加筋石灰土的三轴压缩性能
• 5.1 引言
• 5.2 实验方案
• 5.3 评价适宜的加筋条件
• 5.3.1 主应力差与轴向应变
• 5.3.2 峰值主应力差和抗剪强度指标
• 5.3.3 破坏形态
• 5.4 不同制样条件的稻草加筋石灰土的抗剪强度与变形特性
• 5.4.1 养护龄期
• 5.4.2 干密度
• 5.4.3 含水率
• 5.4.4 均匀加筋方式
• 5.4.5 层面加筋方式
• 5.4.6 石灰掺量
• 5.4.7 筋材形态
• 5.5 （加筋）水泥土与（加筋）石灰土的抗剪强度与变形特性的比较
• 5.5.1 主应力差与轴向应变
• 5.5.2 峰值主应力差和抗剪强度指标
• 5.5.3 破坏形态
• 5.6 加筋土与加筋石灰土的抗剪强度和变形特性比较
• 5.7 本章小结
• 第6章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 在学期间的研究成果
• 致谢