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原文传递高速铁路路基粉质黏土填料物理力学特性试验研究

论文题名：	高速铁路路基粉质黏土填料物理力学特性试验研究
关键词：	路基填料;粉质黏土;物理力学特性;常规土工试验;动三轴试验;高速铁路
摘要：	铁路路基作为轨道结构基础的重要组成部分，主要由松散的土石材料所构成。由于路基结构的强度和稳定性受自然条件、上部荷载、路基填料等多种因素的影响，为实现路基具有足够的强度、刚度、均匀性和长期稳定性的要求，对路基填料进行严格控制是十分必要的。细颗粒土在我国分布广泛，铁路建设常常由于优质填料欠缺而大量使用细颗粒土作为路基填料。因此，对路基细颗粒土填料的物理力学特性进行试验研究意义重大。本文对取自武广高速铁路武汉试验段的含砂粒粉质黏土进行了全面系统的室内土工试验，主要研究工作及结论如下：　　 (1)对试验土样进行了颗粒密度、颗粒分析、界限含水率、击实、渗透、固结等常规土工试验。根据土的分类准则确定了试样为含砂粒的粉质黏土(CLS)；对于单位体积击实功相同的铁路土工试验标准Z1、Z2、Z3，击实筒的大小和击实分层情况对试样击实试验结果影响较小，可忽略不计；95％压实度的试样属于中等压缩性土，固结稳定较快，饱和土的压缩性较最优含水率时大；92％和95％压实度试样的渗透系数约为i×10-7cm/s(i=1～10)，压实度越高渗透性越小。　　 (2)通过直剪试验，三轴CU试验、CD试验、平均主应力为定值的固结排水剪(等p)试验测定不同试验条件下土的抗剪强度。三轴等p试验、CU试验、CD试验所得有效应力抗剪强度指标依次减小；95％压实度的饱和试样固结慢速直剪试验所得抗剪强度指标与三轴CD试验基本相同，差异不超过3％；三轴CU试验中，随压实度的提高土体的应力应变曲线由应变硬化型向应变软化型转变，试样抗剪强度指标受压实度影响较大；不同破坏标准对土的内摩擦角取值影响较大，对黏聚力影响较小；静三轴试验中，试样随剪切荷载的增加由处于弹性状态首先产生轴向塑性变形，当轴向应变达一定程度后，试样开始出现侧向塑性变形，随后呈现体积膨胀，直至孔压下降发生剪切破坏。试样侧向变形与体积膨胀状态先后紧密出现，其对应的静偏应力约为极限静强度的60.5％。　　 (3)静三轴试验过程中，采用坐标轴平移的随机误差校正法对含轴向应变的试验曲线进行校正和采用差动变压器式(LVDT)局部位移传感器进行轴向应变测试，均能有效消除试样端部接触带来的测试误差；安装了LVDT局部位移传感器的试样受套箍作用，强度提高约5％～10％。　　 (4)通过单向压缩振动、单向拉压振动和双向振动加载的三轴试验方案比较了不同振动加载方式对试样动力性质的影响。95％压实度的饱和试样在单向压缩振动三轴试验中，主要表现为振动压密及剪胀破坏，在动应力幅值增加的不同阶段，试样表现出开始侧向变形、开始体积膨胀、开始孔压下降的不同状态。单向拉压振动三轴试验和双向振动三轴试验中，试样向主受压区发生塑性变形，逐渐被振密，孔压逐渐增大，引起土体软化，破坏阶段表现出孔压波动明显、轴向变形加剧和动应力衰减显著。95％压实度饱和试样的动强度与试验围压基本呈线性增长的规律；在单向压缩振动三轴试验和单向拉压振动三轴试验中，振动频率对试样动强度影响很小。
作者：	严红
专业：	道路与铁道工程
导师：	罗强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文