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炭质泥岩路堑边坡湿化变形特性研究
| 论文题名： | 炭质泥岩路堑边坡湿化变形特性研究 |
| 关键词： | 高速公路;路堑边坡;炭质泥岩;湿化变形 |
| 摘要： | 随着我国山区高速公路建设的迅速开展，不可避免地将在富含炭质泥岩地区修建高速公路。但是，由于炭质泥岩遇水软化特性，很容易导致路堑边坡坍塌、滑坡等地质灾害的发生，特别是炭质泥岩湿化变形更是是造成路堑边坡失稳的最主要因素。由此可见，炭质泥岩路堑边坡在湿化作用下的变形与破坏已成为高速公路边坡安全防护的一个重大隐患。为此，论文以六寨至河池炭质泥岩高速路段为工程背景，通过理论分析、室内试验与数值模拟，研究炭质泥岩湿化变形机理，分析炭质泥岩路堑边坡湿化变形特性。论文取得了以下研究成果: (1)炭质泥岩的矿物组成中含量最高的是石英（约占35％），粘土矿物主要是伊利石（约占30％）和高岭石（约占20％）;炭质泥岩内部含有大量结构松散、孔隙较大的伊利石和高岭石晶体颗粒，里面与面或点与面接触结构，这种结构在水、紫外线照射与外力的作用下很容易发生破坏，使粗颗粒之间产生错动，从而使炭质泥岩宏观上发生软化。 (2)开展了单、双线法湿化变形试验研究，基于修正后的双线法建立了炭质泥岩湿化变形模型，研究表明，炭质泥岩湿化变形随偏应力(σ1-σ3）的增大而呈先缓后急的增加趋势。 (3)确定了炭质泥岩湿化变形本构模型，并在Flac3D软件进行二次开发，成功植入邓肯-张EB模型，进行了围压400kPa下的三轴剪切试验模拟，并与试验结果对比，二者较为吻合，验证了二次开发本构模型的合理性。 (4)通过Flac3D数值模拟炭质泥岩路堑边坡湿化变形特性，并对炭质泥岩路堑边坡湿化变形影响因素进行分析。研究表明，炭质泥岩路堑边坡湿化变形量受坡高、湿化深度和坡比影响较大。 |
| 作者： | 陈良 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘新喜;汪幼林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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