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干湿循环效应对风化砂改良膨胀土特性的影响研究
| 论文题名： | 干湿循环效应对风化砂改良膨胀土特性的影响研究 |
| 关键词： | 干湿循环;膨胀土;风化砂;强度特性;裂隙特性 |
| 摘要： | 膨胀土是一种对干湿循环效应极为敏感的土体，我国规范规定不能直接将膨胀土用作路基填料，须对其进行改良处理。本论文依托湖北省宜昌市小溪塔至鸦鹊岭一级公路改建工程，对沿线膨胀土采用掺风化砂进行改良，通过系统的室内试验，重点探究了干湿循环效应下风化砂改良膨胀土的胀缩特性及强度特性的变化规律，同时在试验过程中，通过对所拍摄的裂隙发育照片进行矢量化处理，深入分析了裂隙的发育规律，最终得出了风化砂的最佳掺量，研究表明： 通过对干湿循环效应下风化砂改良膨胀土的胀缩特性进行研究可知：在干湿循环效应下，风化砂改良膨胀土的膨胀指标总体上是呈降低的趋势，当干湿次数达4~5次时，各指标的变化均趋于稳定：有荷膨胀率随着干湿循环次数呈二次函数的形式降低，5次干湿后，有荷膨胀率降低的幅度随着风化砂掺量的增大而增大；膨胀力随干湿循环次数的增加呈指数函数的形式变化，在同一干湿循环次数下，风化砂掺入后试样的膨胀力近乎呈直线降低。无荷膨胀率与膨胀力的增长时程曲线均可分为3个不同的阶段，对于三个膨胀指标而言，风化砂掺量越大、干湿次数越多，达到稳定阶段时所需要的时间越短。线缩率，体缩率，收缩系数和胀缩总率均随着干湿循环次数的增加而降低。缩限随着干湿循环次数的增加逐渐增大，掺入风化砂，可以有效降低干湿循环效应下试样的胀缩总率。 通过对干湿循环效应下风化砂改良膨胀土的强度特性进行研究可知：在干湿循环效应下，风化砂改良膨胀土试样的强度指标总体上呈降低的趋势，当干湿次数达4~5次时，各强度指标的变化均逐渐稳定。粘聚力随着干湿次数的增加呈二次函数的形式衰减，抗剪强度在干湿2~3次时衰减幅度较大；CBR值在干湿1次后即出现了严重衰减，试件的高度随干湿次数的增大而不断增大，并且胀缩是一个不可逆的过程；回弹模量在干湿1次后的衰减最为严重，5次干湿循环后，回弹模量的衰减幅度随着风化砂掺量的增加而逐渐降低；试样无侧限抗压强度变化规律可分为3个不同的阶段，在急速衰减阶段，各风化砂掺量下的衰减幅度均达到了40％以上。 通过对干湿循环效应下裂隙发育特性进行研究可知：裂隙的主要产生阶段集中在第2次干湿循环后，在干湿4~5次后，裂隙三大指标均趋于稳定。在干湿循环过程中，新生的裂隙主要是在“旧”裂隙上进行不断发育的，掺风化砂可有效抑制裂隙的发育，当风化砂掺量达50%时，试样表面几乎没有肉眼可见的裂隙。在干湿循环效应下，风化砂的最佳掺量为40%，且通过对比分析，掺风化砂改良具有良好的经济、社会及环境效益。 |
| 作者： | 童磊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 三峡大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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