干濕循環(huán)作用是影響黃土路基變形的重要因素之一,路基在實(shí)際使用運(yùn)營中受大氣中的降雨與蒸發(fā)的循環(huán)反復(fù)作用,引發(fā)路基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生下沉、塌陷以及邊坡沖刷等病害問題。本文以榆中地區(qū)實(shí)際路基工程為背景,通過對榆中地區(qū)黃土取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),探究該地區(qū)黃土的物理力學(xué)性質(zhì),并依托實(shí)際工程對黃土進(jìn)行改良,根據(jù)試驗(yàn)探究改良后黃土的物理力學(xué)性質(zhì),為后續(xù)室內(nèi)模型試驗(yàn)奠定基礎(chǔ);采用縮尺模型的方法在室內(nèi)建立路基模型進(jìn)行室內(nèi)模型試驗(yàn),研究干濕循環(huán)作用對路基的變形特性影響,得到了相關(guān)結(jié)論。本文的主要內(nèi)容與結(jié)論包括:（1）對榆中地區(qū)原狀黃土及重塑黃土進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)特性試驗(yàn),得到該地區(qū)黃土的含水率、密度、液塑限等物理性質(zhì)指標(biāo)的變化規(guī)律,通過常規(guī)三軸剪切試驗(yàn)得到不同壓實(shí)度條件下重塑土樣的力學(xué)性能指標(biāo),分析了粘聚力和內(nèi)摩擦角隨著壓實(shí)度的變化規(guī)律,為后續(xù)模型試驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ);（2）依據(jù)實(shí)際工程要求,采用摻入比為5%的石灰對黃土進(jìn)行改良,對改良后土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),得到改良黃土的物理性質(zhì)指標(biāo),并且對改良黃土在不同壓實(shí)條件下的壓縮特性與抗剪強(qiáng)度變化規(guī)律進(jìn)行分析總結(jié);（3）依據(jù)相似理論,設(shè)計(jì)并制作室內(nèi)模型試驗(yàn),以榆中地區(qū)降雨情況設(shè)計(jì)降雨... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

黃土分布圖

捎誚滌旯?討杏甑蔚鬧苯踴鞔蜃饔茫??量帕４勇坊?撂灞礱娼ζ穡?使路基邊坡的表土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，此階段是徑流侵蝕沖刷的基礎(chǔ)，并為產(chǎn)生徑流和層狀侵蝕創(chuàng)造條件；第二階段是水流的沖蝕階段，水流匯聚成一條條小溪以侵蝕邊坡坡面，當(dāng)降雨持續(xù)進(jìn)行時(shí)，路基土體表面所累積的水流將持續(xù)侵蝕路基邊坡，此時(shí)在路基表面形成紋溝并逐漸發(fā)展為沖溝，隨著降雨作用對路基土體的侵蝕作用加劇，沖溝也不斷變深變寬，最終造成各種形式的破壞，例如沉陷和滑坡等。2.2.2降雨入滲的物理過程土含水率剖面是指沿深度描述土壤含水量變化的曲線。圖2.1顯示了地表的積水經(jīng)過一定時(shí)間后干土的典型土含水率剖面圖，該圖描述了土壤水分含量在積水情況下沿深度的分布。1944~1945年，Colaman（科爾曼）和Bodman（貝德曼）兩位工程師對地表在積水條件下干土含水率垂直滲入的問題展開研究，并劃分了土壤的入滲剖面，土壤入滲剖面包括飽和帶、過渡帶、傳導(dǎo)層以及濕潤層四部分，其中飽和帶較薄，過渡帶厚度適中，且隨著深度下降過渡帶含水率有明顯的下降趨勢，傳導(dǎo)層厚度較大，并且該層土體的含水率處于較均勻的狀態(tài)，濕潤層厚度較薄，并且隨著深度的增大土體含水率驟減直至初始含水率值，濕潤層的前端較為尖銳的部分稱為濕潤鋒[37]。圖2.1積水條件下典型含水率剖面圖圖2.2所示為積水時(shí)含水率隨時(shí)間變化的曲線圖，由圖中可以看出隨著降雨的持續(xù)進(jìn)行，雨水滲透進(jìn)入土體的深度也逐漸增加，最終曲線均趨于平緩的態(tài)勢。Horton對于該過程進(jìn)行如下闡釋：在降雨早期雨水累積在路基土體表面形成積水，此時(shí)由于土體含

干濕循環(huán)作用下榆中黃土路基變形特性試驗(yàn)研究-10-圖2.3降雨入滲過程如圖2.4所示，降雨的入滲過程可分為三個(gè)階段：（1）滲潤階段。該階段的土體入滲能力強(qiáng)，故雨水入滲量也較多，而隨著降雨的持續(xù)進(jìn)行雨水的入滲率也急劇下降；（2）滲漏階段。此過程中土體的入滲能力逐漸下降，入滲量也逐漸降低；（3）滲透階段。此過程中土體入滲能力逐漸穩(wěn)定，入滲量也下降至最小值。第一階段第二階段第三階段0ftp圖2.4降雨入滲三個(gè)階段2.2.3降雨對路基的物理力學(xué)作用降雨的入滲過程中土與水產(chǎn)生一定的物理作用，會(huì)對路基土體形成破壞作用。對于土水之間所產(chǎn)生的物理作用，可從以下兩個(gè)方面進(jìn)行分析：

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