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模拟干湿循环及低应力条件的膨胀土抗剪强度试验研究
| 论文题名： | 模拟干湿循环及低应力条件的膨胀土抗剪强度试验研究 |
| 关键词： | 膨胀土边坡;干湿循环;低应力条件;抗剪强度;新建公路;数值模拟;灰色关联度法;稳定性 |
| 摘要： | 大气干湿循环作用下膨胀土边坡破坏多呈浅层性，穿越膨胀土分布区新建公路经历一个雨季后挖方边坡常连片滑坍，造成巨大工程、经济损失并带来沿线严重生态环境破坏甚至水土流失。研究并获得这种浅层破坏规律、提出有效的工程处治方法既十分迫切又特别重要。对此，本文依托国家自科基金和南宁外环膨胀土路基处治两项目，开展模拟干湿循环及低应力条件的膨胀土抗剪强度试验研究。 首先，通过分析膨胀土边坡浅层坍滑破坏的外部原因，认定必须改变常规试验方法以真实模拟边坡破坏的低应力条件及经历的干湿循环过程，提出改进剪切试验设计及施测方法，自制了配套小型制样仪并论证实施慢剪的试验方案。 按设定方案在直剪仪上系统开展南宁外环膨胀土慢剪试验，获得干湿循环下原状、重塑样的系列测试结果，论证了含低应力条件的合理性以及分高、低应力段定强度指标反映膨胀土强度非线性特点的必要性;还研究了干湿循环效应对膨胀土强度衰减的影响，验证了新试验法的合理有效性。 为进一步检验新法试验的普遍合理性，取百色、北京西六环膨胀土做相同试验，分析对比三土样测试数据，结果表明:干湿循环效应对各种膨胀土的影响相近，抗剪强度均宜分段表达;相同条件下三土样测得的最终强度值均降至同一区间;c值随循环次数衰减呈指数函数变化，而φ值降幅不显著;还探讨了膨胀土强度衰减的基本原因。 最后，将实测参数带入FLAC2D模型开展南宁外环一膨胀土坡数值模拟，得到浅层破坏结果与实际相符;此外还用灰色关联度法分析了影响c值衰减的因素排序。研究结论对分析膨胀土边坡的稳定性有重要参考价值。 |
| 作者： | 王兴正 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨和平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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