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黄土EPS颗粒混合轻质土的性能研究
| 论文题名： | 黄土EPS颗粒混合轻质土的性能研究 |
| 关键词： | 黄土斜坡;滑坡治理;填充材料;颗粒轻质土;抗剪强度 |
| 摘要： | 我国西北地域主要分布的是黄土，而黄土分布区域常见的一种地质灾害就是黄土发生滑坡。陕西泾阳南塬黄土塬区上洞穴及裂缝很发育，有时还能看到孤立的黄土柱，被称为黄土“喀斯特”地貌。而黄土塬上广泛分布的洞穴、裂缝能够引诱黄土发生滑坡，因此填充洞穴、裂缝对减少滑坡灾害的发生有很大的实际意义。 本文以陕西省泾阳南塬地区的黄土斜坡为研究对象，提出了用黄土EPS颗粒混合轻质土来填充裂缝与洞穴的处治方法，通过流值测定实验、室内抗剪强度实验、三轴渗透试验以及基质吸力实验等对其流动性、强度以及渗透能力进行了研究，采用Geo-Studio软件建模分析，得到填充材料的最优配合比，并为预防治理黄土滑坡提供理论依据，进而达到研究黄土“喀斯特”处治及其黄土斜坡稳定性研究的目的。研究成果主要如下： （1）混合轻质土的流动能力随着水泥、EPS颗粒掺入比的减小而上升，随着掺水比的减小而下降，并得到了黄土EPS颗粒混合轻质土的流动能力的预测计算公式。 （2）无侧限抗压强度随着龄期的延长而不断变大，在养生初期增加较快，且与7-28天的养生龄期的关系可用对数函数来描述，随着养生时间的增加，无侧限抗压强度增加的速度慢慢减小；而且当掺水比变大、水泥掺入比变小以及EPS泡沫颗粒掺入比变大的时候，无侧限抗压强度的大小下降，反之，则上升；其与各掺入比的关系可用幂函数表示。 （3）在围压相同的情况下，当掺水比变小或者水泥掺入比变大的时候，试件的应力-应变曲线会由应变硬化型朝着应变软化型的方向发生改变。随着围压的不断变大，所有配合比的试件的应力—应变的曲线关系都由应变软化型向应变硬化型转变，且其所对应的抗剪强度也随着不断变大。当围压为50-200kPa时，可用摩尔库伦理论来分析试件的抗剪强度指标；当围压大于等于300kPa时，摩尔库伦理论已不适用。 （4）掺水比对抗剪强度指标c、φ的影响较之水泥或EPS颗粒掺入比的影响而言很小。当水泥掺入比变大或者EPS颗粒掺入比变小的时候，黏聚力c会变大。而内摩擦角φ则与之相反。 （5）饱和渗透系数k的数量级大致为10-9～10-8（m/s），在围压作用下比无围压时要小，且随着围压的增大而减小，并与之呈幂函数关系；当水泥掺入比变小或者EPS颗粒掺入比变大的时候，饱和渗透系数k会变大，但受掺水比的影响较小。土水特征曲线（SWCC）几乎不受掺水比变化的影响。 （6）利用有限元GeoStudio软件建模分析，得到了掺水比为70％，水泥掺入比为20%，EPS颗粒掺入比为3%的最优配合比。 |
| 作者： | 杜鑫 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 梁燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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