【摘要】：隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略及“一帶一路”建設(shè)的深入實(shí)施,隧道工程的建設(shè)更多的穿越黃土地層。本文依托“蒙西-華中”鐵路在陜西榆林靖邊縣項(xiàng)目段遇到的工程問(wèn)題,即在黃土隧道開挖施工過(guò)程中遇到地下水,使得原本具有較高強(qiáng)度的黃土發(fā)生濕陷變形,引起了隧道初期支護(hù)變形開裂及掌子面塌陷,嚴(yán)重影響黃土隧道施工安全。針對(duì)該工程中遇到的黃土增濕變形與強(qiáng)度問(wèn)題,對(duì)取自工程現(xiàn)場(chǎng)的黃土土樣壓實(shí)重塑后,開展了相關(guān)的試驗(yàn)研究,取得以下創(chuàng)新性成果:(1)開展了全吸力范圍內(nèi)黃土的土-水特征曲線試驗(yàn)研究�？刂仆翗拥某跏己逝c干密度,采用壓力板儀與飽和鹽溶液法分別測(cè)定中低吸力段與高吸力段的持水特性;平行的開展了壓實(shí)黃土在干燥路徑下的收縮試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,壓力板儀和飽和鹽溶液法所測(cè)定的數(shù)據(jù)點(diǎn),變化趨勢(shì)具有較好的一致性;土樣干密度大的試樣,在相同的吸力條件下,對(duì)應(yīng)的飽和度更高,干密度較高的土樣其持水能力更強(qiáng);收縮變形對(duì)土-水特征曲線具有較為明顯的影響。(2)系統(tǒng)開展了不同應(yīng)力條件下壓實(shí)黃土增濕變形的試驗(yàn)研究�？刂仆翗拥某跏己逝c干密度,基于非飽和土三軸儀,在等向壓縮條件下,開展了不同干密度黃土試樣在不同應(yīng)力條件下的增濕試驗(yàn),獲取了試樣在增濕過(guò)程中的體積變形,分析了應(yīng)力狀態(tài)與干密度對(duì)增濕變形的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,在不同應(yīng)力狀態(tài)下,最大的濕化體應(yīng)變與圍壓呈正相關(guān);相同干密度條件下,圍壓越大,濕化體應(yīng)變?cè)酱?干密度越大,最大濕化體應(yīng)變減少。在不同的應(yīng)力比條件下,分別開展了應(yīng)力路徑為“加載-增濕”與“卸載-增濕”兩類試驗(yàn),分析了應(yīng)力比、圍壓以及水-力路徑對(duì)增濕變形的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)力比對(duì)土樣的體變行為有約束作用,較小的應(yīng)力比條件下,土樣發(fā)生體積膨脹;而在較大的應(yīng)力比條件下,在圍壓大于屈服應(yīng)力后,增濕使土樣產(chǎn)生體積收縮;先期為加載路徑的試樣,其增濕剪應(yīng)變的變化速率小于先期為卸載路徑的試樣;試樣增濕后孔隙比變化趨勢(shì),隨著應(yīng)力比的增大,最終趨于一致。(3)開展了含水率對(duì)壓實(shí)黃土抗剪強(qiáng)度的影響的試驗(yàn)研究。結(jié)合測(cè)定的土-水特征曲線與增濕試驗(yàn)基礎(chǔ)上的開展的CD剪切試驗(yàn),基于前人的抗剪強(qiáng)度理論,對(duì)比分析了不同吸附強(qiáng)度公式對(duì)不同含水率UU剪切試驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)效果,選擇了與試驗(yàn)結(jié)果更為一致的吸附強(qiáng)度預(yù)測(cè)公式,建立了壓實(shí)黃土預(yù)測(cè)不同含水率抗剪強(qiáng)度的實(shí)用化公式。
【圖文】：

圖１－１典型的ＳＷＣＣ曲線示意圖［Ｉ０］逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｓｏｉｌ邋ｗａｔｅｒ邋ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ邋ｃｕｒｖｅ［，，０１逡逑

圖１－２控制吸力的非飽和土固結(jié)儀ｌ３３］逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｓｕｃｔｉｏｎ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋ｏｅｄｏｍｅｔｒｉｃ邋ｃｅｌｌ＊３３１逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU444

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2665500