本文選題：紅層土邊坡 + 土壤固化劑　； 參考：《西南科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：紅層在我國的分布廣泛,其中西南地區(qū)的紅層是分布最廣泛、最具代表性的,西南地區(qū)紅層主要分布于四川省、重慶市以及四川盆地邊遠地區(qū)。紅層具有粘土礦物含量高、固結(jié)陳化差、層間結(jié)合不良、軟硬相間成層的特點,因此其土質(zhì)強度較低、遇水后易崩解、軟化性高、單軸抗壓強度低等不良力學特性。本文采用固化劑固化四川綿陽地區(qū)紅層土。通過室內(nèi)土工和人工模擬邊坡沖刷試驗,研究了固化紅層土的抗壓強度、抗剪強度、抗?jié)B性及水穩(wěn)性的影響因素和規(guī)律,分析了影響邊坡坡面穩(wěn)定的主要因素,并探討固化劑固土方法對提氋邊坡穩(wěn)定及抗沖刷性的防護效果。主要研究成果如下:(1)素紅層土水穩(wěn)性極差,內(nèi)摩擦角為25.20°,且黏聚力為8.82k Pa,抗壓強度為50k Pa,紅層土土邊坡工程會由于強度低而容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)破壞。兩種固化劑,三種加固方法均能有效提高紅層土的抗剪、抗壓強度及水穩(wěn)性。并且黏聚力C比紅層土增大了23.0%~200.9%,內(nèi)摩擦角φ比紅層土增大了3.1%~82.6%,無側(cè)限抗壓強度提高了31.3%~504.8%。(2)紅層土抗剪、抗壓強度的影響因素主要包括固化劑摻量及養(yǎng)護齡期。固化紅層土的內(nèi)摩擦角、黏聚力和無側(cè)限抗壓強度均隨著固化劑摻量、養(yǎng)護齡期的增加而增加,但需注意的是,粘土石化劑和水泥混合料固化的試件,水泥摻量較高時,隨粘土石化劑摻量的增大,固化土試件抗剪及抗壓強度雖繼續(xù)增大但增幅降低,特別地,當水泥摻量為5%時,固化土強度增幅降低明顯,并且黏土固化劑對重塑試件無側(cè)限抗壓強度有一定的“修復”作用,使試件破壞重塑后,無側(cè)限抗壓強度的損耗降低。(3)影響素紅層土和固化土邊坡坡面穩(wěn)定及抗沖刷性能力強弱的主要因素有放水流量和邊坡坡度。隨放水流量和坡度的增大,徑流量也持續(xù)增大。沖刷產(chǎn)固體顆粒量和徑流含固體顆粒量隨放水流量的增大而增加,隨邊坡坡度的增大呈先增大后減小的變化趨勢,其極限坡度值為45°。不同放水流量和坡度條件下,徑流強度的變化趨勢相同,在沖刷起始階段(0~5min)內(nèi),增加幅度較大,5min后增大趨勢變小,并逐漸趨于穩(wěn)定,并且放水流量對徑流強度的影響較大,坡度對徑流強度的影響較小。(4)摻入固化劑后,與素土邊坡相比,固化土邊坡坡面的含沙總量降低了62.23%~77.86%,含沙總量明顯減少,且與素土坡面相比,固化土坡面的徑流含固體顆粒量降低明顯,并且徑流含固體顆粒量隨沖刷時間延長的變化幅度較小。說明固化劑對降低坡面徑流含固體顆粒量,提高坡面抗沖刷性的防護效果顯著。綜合考慮水泥和粘土石化劑對紅層土力學特性及邊坡抗沖刷性的影響,建議在四川地區(qū)的紅層土邊坡加固工程中應(yīng)用水泥和粘土石化劑混合料進行加固,其中水泥最佳摻量為4%,粘土石化劑最佳摻量為5%,養(yǎng)護齡期達到7d以上,能明顯提高邊坡土壤力學特性及抗沖刷性,防止因坡面侵蝕而產(chǎn)生的邊坡失穩(wěn)。
[Abstract]:The red layer is widely distributed in China, of which the red layer in the southwest is the most widely distributed and most representative. The red layer in the southwest is mainly distributed in Sichuan, Chongqing and the remote areas of the Sichuan basin. The red layer has the characteristics of high clay mineral content, poor consolidation and aging, poor interlayer binding and hard and hard interphase formation, so the soil strength is strong. Lower, easy to disintegrate after water, high softening, low uniaxial compressive strength and low mechanical properties. The curing agent was used to solidify red layer soil in Mianyang area of Sichuan. The influence factors and laws of the compressive strength, shear strength, permeability and water stability of the solidified red layer soil were studied by the indoor soil engineering and artificial simulated slope scour test. The main factors affecting slope stability are discussed, and the protective effect of solidifying agent on slope stability and resistance to erosion is discussed. The main research results are as follows: (1) the water stability of the red layer soil is very poor, the internal friction angle is 25.20 degrees, the cohesive force is 8.82k Pa, the compressive strength is 50K Pa, and the red layer soil slope engineering will be easy because of the low strength. Two kinds of curing agents and three reinforcement methods can effectively improve the shear resistance, compressive strength and water stability of the red layer soil, and the cohesive C is more 23.0%~200.9% than the red layer soil, and the internal friction angle is more 3.1%~82.6% than the red layer soil, and the unconfined compression strength improves the shear resistance and the compressive strength of the red layer soil. The main factors include the amount of curing agent and the curing age. The internal friction angle, cohesive force and unconfined compressive strength of the solidified red soil increase with the increase of curing agent and curing age, but it should be noted that the clay fossilization agent and cement mixture are solidified and the content of water mud is higher, with the increase of the content of clay petrochemicals. The shear strength and compressive strength of the specimens continue to increase, but the increase in the growth rate is reduced, especially when the cement content is 5%, the strength of the solidified soil decreases obviously, and the clay solidifying agent has a certain "repair" effect on the unconfined compressive strength of the remolded specimens. The loss of the unconfined compressive strength is reduced after the specimen is destroyed and remolded. (3) influence of the vegetarian red The main factors of slope stability and anti scouring ability of soil and solidified soil slope are the discharge flow and slope gradient. With the increase of the discharge flow and slope, the volume of the solid particles and the solid particles in the runoff increase with the increase of the discharge flow, which increases first and then decreases with the slope of the slope. The change trend is 45 degrees. Under the conditions of different discharge flow and slope, the change trend of runoff intensity is the same, in the beginning of the scouring stage (0~5min), the increase is larger, the increasing trend becomes smaller after 5min, and gradually tends to be stable, and the discharge flow has great influence on the runoff strength, and the slope has little effect on the runoff strength. (4) compared with the plain soil slope, the total amount of sand content in the slope surface of the solidified soil slope is reduced by 62.23%~77.86% and the total sediment content is obviously reduced, and the runoff containing solid particles in the solidified soil slope is obviously lower than that of the plain soil slope, and the change of the runoff containing solid particles with the erosion time is smaller. The effect of reducing the amount of solid particles on slope runoff and improving the erosion resistance of slope is remarkable. Considering the effect of cement and clay petrochemicals on the mechanical properties of red layer soil and the anti scouring property of slope, it is suggested that cement and clay petrochemicals mixture should be used to reinforce the red layer soil slope reinforcement project in Sichuan. The best cement is the cement. The amount of admixture is 4%, the best dosage of clay petrochemicals is 5%, and the curing age reaches more than 7d. It can obviously improve the soil mechanical properties and anti scouring property of the slope, and prevent the slope instability caused by the slope erosion.

【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU43;TU411

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本文編號：1807483