高液限路基填土壓縮及強度特性試驗研究
發(fā)布時間:2019-09-28 20:40
【摘要】:在中國南方潮濕多雨地區(qū)公路工程的路基填筑過程中,高液限填土的使用非常廣泛,其力學(xué)特性直接影響路基的長期穩(wěn)定性。由于降雨較多,在實際工程中很難將路基填土完全壓實,影響了路基的安全穩(wěn)定。深入研究高液限黏土的物理特性與工程特性,尤其是研究高液限填土路基的安全穩(wěn)定,對維護高液限填土路基的安全具有重要的現(xiàn)實意義。目前針對高液限土的水穩(wěn)定性、抗剪強度指標(biāo)及其變化規(guī)律的研究較少,所以確定其強度的影響因素對于研究路基穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性具有重要意義。為研究某高速公路路基高液限填土的力學(xué)性質(zhì),選取兩個斷面路基填土,通過擊實試驗獲得土料的最大干密度和最優(yōu)含水率,采用不同壓實度控制制樣干密度進行側(cè)限壓縮、回彈和三軸剪切試驗,得到路基填土的壓縮和強度特性隨壓實度、含水率大小的變化規(guī)律。結(jié)果表明:該路基填土為中等壓縮性土料;在相同含水率下,黏聚力c、內(nèi)摩擦角φ、壓縮模量Es、壓縮指數(shù)Cc隨壓實度的增大而增大,回彈指數(shù)Cs隨壓實度的增大而略微增大;在相同壓實度下,采用含水率大于最優(yōu)含水率的土樣進行試驗,壓縮模量Es、壓縮指數(shù)Cc、回彈指數(shù)Cs都隨含水率的增大而增大,黏聚力c隨含水率的增大而減小,內(nèi)摩擦角φ幾乎無變化。
【圖文】:
-423.625.828.332.0—1.382—飽和固結(jié)排水剪切1#2#31.71.4281.2971.3821.2561.3061.186非飽和固結(jié)排水剪切1#-11#-21#-31#-423.625.828.332.0—1.306—3試驗結(jié)果與分析3.1土料的壓縮特性表3為飽和狀態(tài)下土料1#和2#的壓縮及回彈試驗結(jié)果表,表4為非飽和狀態(tài)下土料1#的壓縮及回彈試驗結(jié)果表。由表3~4可知,土料在飽和及不飽和兩種狀態(tài)下壓縮系數(shù)av1-2在0.1~0.5MPa-1之間,屬于中等壓縮性土。圖1為壓縮系數(shù)隨壓實度的變化曲線。壓縮系數(shù)隨壓實度的增大呈非線性減小,曲線的斜率逐漸減小,說明隨著干密度增大,壓縮系數(shù)減小的幅度越來越校圖2為壓縮系數(shù)隨含水率變化曲線,當(dāng)含水率低于26%時,曲線的斜率很小;當(dāng)含水率大于26%時,壓縮系數(shù)隨含水率的增大呈線性增大;說明隨著含水率增大,壓縮系數(shù)增大的幅度變大。表3不同壓實度下土料的壓縮參數(shù)Tab.3Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentcompactiondegree壓實度/%1#av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs2#av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs850.42934.6550.16930.06050.41165.3050.12700.0486900.30126.2700.10750.06410.26917.6630.08630.0492930.27136.7360.09210.05990.22768.7720.07290.0524表4不同含水率下土料的壓縮參數(shù)Tab.4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs23.60.24557.6920.08590.030625.80.24557.6920.08890.032428.30.26257.1940.09650.033832.00.28616.
?0750.06410.26917.6630.08630.0492930.27136.7360.09210.05990.22768.7720.07290.0524表4不同含水率下土料的壓縮參數(shù)Tab.4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs23.60.24557.6920.08590.030625.80.24557.6920.08890.032428.30.26257.1940.09650.033832.00.28616.6010.10080.0349圖1土料的壓縮系數(shù)隨壓實度的變化曲線Fig.1Changeinthecompressibilitywiththechangeincompactiondegree圖21#土料的壓縮系數(shù)隨含水率的變化曲線Fig.2Changeinthecompressibilitywiththechangeinwatercontent(1#)壓縮系數(shù)反應(yīng)了土體抵抗變形的能力,填土在不同初始含水率下壓實將會產(chǎn)生不同的土體結(jié)構(gòu),,從而導(dǎo)致土體變形特性的顯著差異。Lambe[10]指出,低于最優(yōu)含水率下壓實的黏性填土結(jié)構(gòu)呈絮凝式,顆粒間排列呈桁架式,顆粒間聯(lián)結(jié)力較強,所以表現(xiàn)出抵抗變形的能力大;當(dāng)含水率大于最優(yōu)含水率時,黏性填土顆粒的定向性增強,結(jié)構(gòu)向分散式發(fā)展,顆粒間聯(lián)結(jié)力變?nèi),土體更容易壓縮。這與本文試驗高液限路基填土的試驗結(jié)果相同。68工程科學(xué)與技術(shù)第49卷
【作者單位】: 四川大學(xué)水利水電學(xué)院水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室;福建省交通科學(xué)技術(shù)研究所;
【基金】:四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培育基金項目資助(川人[2015]100-8)
【分類號】:U416.1
【圖文】:
-423.625.828.332.0—1.382—飽和固結(jié)排水剪切1#2#31.71.4281.2971.3821.2561.3061.186非飽和固結(jié)排水剪切1#-11#-21#-31#-423.625.828.332.0—1.306—3試驗結(jié)果與分析3.1土料的壓縮特性表3為飽和狀態(tài)下土料1#和2#的壓縮及回彈試驗結(jié)果表,表4為非飽和狀態(tài)下土料1#的壓縮及回彈試驗結(jié)果表。由表3~4可知,土料在飽和及不飽和兩種狀態(tài)下壓縮系數(shù)av1-2在0.1~0.5MPa-1之間,屬于中等壓縮性土。圖1為壓縮系數(shù)隨壓實度的變化曲線。壓縮系數(shù)隨壓實度的增大呈非線性減小,曲線的斜率逐漸減小,說明隨著干密度增大,壓縮系數(shù)減小的幅度越來越校圖2為壓縮系數(shù)隨含水率變化曲線,當(dāng)含水率低于26%時,曲線的斜率很小;當(dāng)含水率大于26%時,壓縮系數(shù)隨含水率的增大呈線性增大;說明隨著含水率增大,壓縮系數(shù)增大的幅度變大。表3不同壓實度下土料的壓縮參數(shù)Tab.3Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentcompactiondegree壓實度/%1#av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs2#av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs850.42934.6550.16930.06050.41165.3050.12700.0486900.30126.2700.10750.06410.26917.6630.08630.0492930.27136.7360.09210.05990.22768.7720.07290.0524表4不同含水率下土料的壓縮參數(shù)Tab.4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs23.60.24557.6920.08590.030625.80.24557.6920.08890.032428.30.26257.1940.09650.033832.00.28616.
?0750.06410.26917.6630.08630.0492930.27136.7360.09210.05990.22768.7720.07290.0524表4不同含水率下土料的壓縮參數(shù)Tab.4Comprehensiveparametersofthesoilsfordifferentwatercontent不同含水率/%av1-2/MPa-1Es1-2/MPaCcCs23.60.24557.6920.08590.030625.80.24557.6920.08890.032428.30.26257.1940.09650.033832.00.28616.6010.10080.0349圖1土料的壓縮系數(shù)隨壓實度的變化曲線Fig.1Changeinthecompressibilitywiththechangeincompactiondegree圖21#土料的壓縮系數(shù)隨含水率的變化曲線Fig.2Changeinthecompressibilitywiththechangeinwatercontent(1#)壓縮系數(shù)反應(yīng)了土體抵抗變形的能力,填土在不同初始含水率下壓實將會產(chǎn)生不同的土體結(jié)構(gòu),,從而導(dǎo)致土體變形特性的顯著差異。Lambe[10]指出,低于最優(yōu)含水率下壓實的黏性填土結(jié)構(gòu)呈絮凝式,顆粒間排列呈桁架式,顆粒間聯(lián)結(jié)力較強,所以表現(xiàn)出抵抗變形的能力大;當(dāng)含水率大于最優(yōu)含水率時,黏性填土顆粒的定向性增強,結(jié)構(gòu)向分散式發(fā)展,顆粒間聯(lián)結(jié)力變?nèi),土體更容易壓縮。這與本文試驗高液限路基填土的試驗結(jié)果相同。68工程科學(xué)與技術(shù)第49卷
【作者單位】: 四川大學(xué)水利水電學(xué)院水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室;福建省交通科學(xué)技術(shù)研究所;
【基金】:四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培育基金項目資助(川人[2015]100-8)
【分類號】:U416.1
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10 T3肖茗;路基填土學(xué)術(shù)會媝|!
本文編號:2543485
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