花崗巖殘積土在我國(guó)湖南地區(qū)廣泛分布,其工程性質(zhì)差,遇水強(qiáng)度劇減,易軟化崩塌。在湖南濕潤(rùn)多雨的氣候影響下,花崗巖殘積土邊坡經(jīng)常遭受脫濕、增濕及干濕交替循環(huán)作用,容易出現(xiàn)淺層土體滑移、崩解、水毀等常見地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重威脅人民的生命安全,并造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。著眼于工程地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù)及工程建設(shè)的需要,本文以花崗巖殘積土為研究對(duì)象,開展了花崗巖殘積土土水特征曲線試驗(yàn)、不同干密度與飽和度下的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn),深入分析了花崗巖殘積土抗剪強(qiáng)度變化特性,并利用ABAQUS有限元分析軟件,模擬降雨入滲效應(yīng)下花崗巖殘積土邊坡穩(wěn)定性變化規(guī)律,總結(jié)了花崗巖殘積土邊坡失穩(wěn)誘導(dǎo)因素,提出了具有實(shí)用性的花崗巖殘積土邊坡穩(wěn)定性分析方法。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)開展花崗巖殘積土室內(nèi)土工試驗(yàn),確定了該土樣基本物理特性參數(shù):初始密度、初始含水率、液限、塑限、最大干密度、最優(yōu)含水率、比重、土體顆粒成分指標(biāo)曲率系數(shù)及土體顆粒成分指標(biāo)不均勻系數(shù)。根據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程中土的工程分類標(biāo)準(zhǔn),確定該花崗巖殘積土為級(jí)配不良土。(2)對(duì)花崗巖殘積土開展土水特征曲線試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:花崗巖殘積土隨著基質(zhì)吸力的不斷增大,其體積含水率減小速率逐漸增大,土水特征曲線由陡降逐漸變緩降,接近其殘余含水率時(shí),曲線逐漸平緩�；◢弾r殘積土的初始進(jìn)氣值較低,持水能力差,土水特征曲線對(duì)含水量的變化較敏感。(3)對(duì)花崗巖殘積土開展了不同干密度、不同飽和度和不同垂直壓力下的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究。研究表明:花崗巖殘積土的黏聚力對(duì)飽和度變化敏感,黏聚力隨飽和度的變化呈二次拋物線關(guān)系,且黏聚力變化具有明顯的“峰值效應(yīng)”�；◢弾r殘積土的內(nèi)摩擦角隨其飽和度值增大而減小,花崗巖殘積土的黏聚力隨著干密度的增加而增加,而內(nèi)摩擦角隨著干密度的增大變化值較小。最后建立了花崗巖殘積土抗剪強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式,可為地基支護(hù)和滑坡防護(hù)提供技術(shù)參考。(4)基于花崗巖殘積土抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究理論基礎(chǔ),對(duì)花崗巖殘積土邊坡進(jìn)行了三維有限元模擬,深入分析了降雨入滲效應(yīng)下花崗巖殘積土邊坡穩(wěn)定性變化規(guī)律,得到了不同干密度下花崗巖殘積土坡穩(wěn)定性安全系數(shù),提出了具有實(shí)用性的花崗巖殘積土邊坡穩(wěn)定性分析方法,為花崗巖殘積土坡穩(wěn)定性加固及滑坡防治提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU433
【部分圖文】：

圖 2.3 環(huán)刀法測(cè)定花崗巖殘積土初始密度試樣圖圖 2.4 烘干法測(cè)定花崗巖殘積土初始含水率試樣圖2.3.3 比重利用比重瓶法計(jì)算土的比重。取 5 個(gè)編好瓶號(hào)的比重瓶，稱量好其質(zhì)量，并做好試驗(yàn)記錄；取過 0.5mm 篩的土樣 15g，分別裝入到比重瓶中并稱量，將比重瓶中注入半瓶蒸餾水，并均勻搖動(dòng)比重瓶，以排除土中的空氣，之后將裝有試樣

試樣圖率試樣圖2.3.3 比重利用比重瓶法計(jì)算土的比重。取 5 個(gè)編好瓶號(hào)的比重瓶，稱量好其質(zhì)量，做好試驗(yàn)記錄；取過 0.5mm 篩的土樣 15g，分別裝入到比重瓶中并稱量，將比

的比重瓶放入恒溫箱內(nèi)煮沸 1 小時(shí)以上，煮沸完成并冷卻好，再將蒸餾水注滿比重瓶并將比重瓶恒溫，最后稱取比重瓶試樣總質(zhì)量。取 5 個(gè)比重瓶為一組，計(jì)算出各個(gè)試樣的比重，并確保試樣比重差值不超過0.02，最后取試驗(yàn)數(shù)據(jù)差值最接近的兩個(gè)值，取其算術(shù)平均值作為土樣的比重，通過計(jì)算與檢驗(yàn)，求得該土樣的比重為SG = 2.44。
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