【摘要】：湛江組強(qiáng)結(jié)構(gòu)性黏土具有較高孔隙比、中壓縮性、高靈敏度等獨(dú)特的工程特性,對(duì)粵西沿海和海南島北部的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和工程建設(shè)產(chǎn)生了巨大的影響,迫切需要對(duì)湛江組黏土的區(qū)域分布規(guī)律、力學(xué)效應(yīng)以及其強(qiáng)結(jié)構(gòu)特性的成因進(jìn)行研究。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,統(tǒng)計(jì)分析了湛江典型黏土的物理力學(xué)指標(biāo)間的相互關(guān)系,進(jìn)行了湛江組黏土的區(qū)內(nèi)對(duì)比,以及湛江組黏土與其他地區(qū)一般黏土的對(duì)比分析。以廣東湛江某鋼鐵工程土樣為研究對(duì)象,對(duì)湛江組結(jié)構(gòu)性黏土進(jìn)行常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限壓縮試驗(yàn)和固結(jié)試驗(yàn),分析土體在不同受力階段的強(qiáng)度和變形特性。最后,從地質(zhì)學(xué)的角度分析湛江組黏土的強(qiáng)結(jié)構(gòu)性成因。得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1)湛江組結(jié)構(gòu)性黏土天然含水率w高,天然孔隙比e較大。w統(tǒng)計(jì)平均值為49.27%,最大值達(dá)52.75%;e統(tǒng)計(jì)平均值為1.41,最大值為1.503。液限w_L較高,w_L為58.17%～66.83%,平均為62.33%,明顯要高于天然含水率。湛江黏土壓縮系數(shù)a_v為0.26MPa~(-1)～0.5MPa~(-1),平均0.38MPa~(-1),屬中等壓縮性土。湛江組黏土的天然含水率、液限、壓縮系數(shù)及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,與其孔隙比有著良好的相關(guān)性。(2)當(dāng)孔隙比e相同時(shí),湛江組黏土的壓縮系數(shù)a_(1-2)遠(yuǎn)小于一般軟黏土;而其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度q_u則遠(yuǎn)大于一般軟黏土。湛江組黏土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與孔隙比擬合曲線的斜率大于一般軟黏土,說(shuō)明強(qiáng)結(jié)構(gòu)性對(duì)于湛江組黏土的強(qiáng)度影響較大。(3)固結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)研究。三種圍壓條件下的極限莫爾圓兩兩之間的公切線并不完全重合,湛江組黏土的抗剪強(qiáng)度包線呈折線形,表明土體圍壓小時(shí)處于超固結(jié)狀態(tài)。湛江組黏土的內(nèi)摩擦角φ_(cu)分布在16.4°～19.9°之間,平均18.03°。湛江組黏土的黏聚力C_(cu)分布在25kPa-78kPa之間,平均51.89kPa,變異系數(shù)最大可達(dá)0.27,因而在工程應(yīng)用中不宜直接取經(jīng)驗(yàn)值使用。(4)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究。湛江原狀黏土靈敏度值S_t介于4.13到4.68之間,屬高靈敏度土。湛江組黏土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度普遍較高,分布在135到162 kPa之間,平均值為152 kPa,靈敏度普遍較大,這一點(diǎn)充分反映出湛江組黏土的強(qiáng)結(jié)構(gòu)特性。(5)湛江組強(qiáng)結(jié)構(gòu)性黏土的原狀土與重塑土高壓固結(jié)對(duì)比試驗(yàn)研究。天然原狀土的壓縮曲線特征呈現(xiàn)出明顯的分段性,即存在拐點(diǎn),拐點(diǎn)前應(yīng)力水平較低時(shí)曲線斜率小呈平緩型,拐點(diǎn)后曲線斜率發(fā)生突變呈陡降型,表明土樣在壓縮過(guò)程中存在結(jié)構(gòu)屈服應(yīng)力,它直接影響著天然土體的變形性狀和強(qiáng)度特性。而重塑土樣的壓縮曲線基本上可近似為一條直線,壓縮性隨著壓力變化不大,這是由于重塑樣已經(jīng)基本失去了先期固結(jié)壓力和土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。(6)從地質(zhì)學(xué)的角度,主要包括湛江組黏土的形成條件,湛江強(qiáng)結(jié)構(gòu)性黏土空間分布特點(diǎn),湛江組強(qiáng)結(jié)構(gòu)性黏土沉積過(guò)程,分析了湛江組黏土的強(qiáng)結(jié)構(gòu)性成因。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU41
【圖文】：

在收集湛江地區(qū)大量試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)了典型湛江組黏土的、塑限、液限、天然孔隙比等物理指標(biāo)，以及無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、十結(jié)不排水三軸剪切試驗(yàn)強(qiáng)度、直接剪切試驗(yàn)強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)。進(jìn)行內(nèi)對(duì)比分析，以及湛江組黏土與其他地區(qū)一般黏土的對(duì)比分析。初對(duì)湛江黏土物理力學(xué)特性影響規(guī)律。江組結(jié)構(gòu)性黏土基本物理特性指標(biāo)及相關(guān)性分析組強(qiáng)結(jié)構(gòu)性黏土廣泛分布于我國(guó)粵西及瓊北沿海地區(qū)，以雷州半島島北部等地最為明顯。本文統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)源于廣東省湛江市霞山區(qū)南市霞山區(qū)濱海大道中國(guó)人民解放軍第 4804 廠生活區(qū)幼兒園西院;湛江湛江市霞山區(qū);湛江市東海島東簡(jiǎn)鎮(zhèn)北部寶鋼湛江鋼鐵項(xiàng)目廠區(qū)等區(qū)域，幾百個(gè)鉆孔資料，取土深度 5-30 米，各場(chǎng)地地理位置分布見(jiàn)下圖

黏土物理指標(biāo)間的相關(guān)性分析學(xué)指標(biāo)反映了土的工程特性，針對(duì)區(qū)域特點(diǎn)的土各項(xiàng)指區(qū)經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)踐具有意義。土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的40]。本文采用最小二乘法進(jìn)行線性擬合，采用一元線性2-4 分析，可見(jiàn)湛江組強(qiáng)結(jié)構(gòu)性黏土的天然含水率與孔隙系，其原因在于黏土的微觀結(jié)構(gòu)、黏粒含量對(duì)湛江組黏；液限 wL與天然含水率 w 以及孔隙比之間也有一定的相示為：e=0.0093w+0.9771, R2=0.85 wL=0.3929w+43.111, R2=0.8675 wL=31.84e+18.253, R2=0.82

圖 2-3 湛江組結(jié)構(gòu)性黏土 wL-w 曲線Fig.2-3 Cures of w-wLof Zhanjiang Formation structured clay圖 2-4 湛江組結(jié)構(gòu)性黏土 wL e 曲線Fig.2-4 Cures of wL e of Zhanjiang Formation structured clay

【參考文獻(xiàn)】

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1 孔令偉;臧o

本文編號(hào)：2796225