洛川等黄土剖面重型标准击实黄土压缩特性研究

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1、分类号:U41610710-2015221130专业硕士学位论文洛川等黄土剖面重型标准击实黄土压缩特性研究郑鹏飞导师姓名职称高江平教授专业学位类别申请学位类别硕士交通运输工程及领域名称论文提交日期2018年4月11日论文答辩日期2018年5月14日学位授予单位长安大学StudyonthecompressioncharacteristicoftypicalloessprofilesinLuochuanunderheavycompactionstandardAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCan

2、didate：ZhengPengfeiSupervisor：Prof.GaoJiangpingChang’anUniversity,Xi’an,China摘要黄土是第四纪时期风积所形成的堆积物，经过几百万年的沉积，在我国西北地区形成了众多典型的黄土-古土壤序列剖面。随着我国西部崛起战略的快速推进，西北地区的公路工程建设也得到了大力发展，高填路基与深挖路堑也随之出现，这就涉及到深层黄土与古土壤的强度、变形等物理力学性质，而目前关于黄土、古土壤剖面特性的研究较少，其规律难以把握。基于此，开展对黄土、古土壤序列剖面物理力学性质的研究具有

3、一定的工程意义。本文以洛川石家庄典型黄土-古土壤序列剖面为主要研究对象，通过粒度分析试验以及单轴固结试验，系统地研究了洛川剖面各土层的颗粒组成以及压缩特性，并以渭南吴田以及西峰孔家塬黄土剖面的压缩特性为对比，分析得到了以下主要结论：（1）石家庄黄土剖面各土层在各组分含量上均以粗粉粒为主，其次是黏粒和细粉粒，细砂的含量最少；各层间的颗粒含量也存在差异，黄土层L的黏粒和细粉粒含量小于古土壤层S，粗粉粒和细砂的含量大于古土壤层S。剖面的最佳含水率集中在13%附近，最大干密度均值为1.910g/cm3，两者均沿剖面深度方向波动。（2）结合

4、分形理论发现洛川剖面各土层的颗粒粒径与其各限制粒径累计百分比通过量具有良好的分形特性，其分维值D在2.4214～2.7715之间，并与黏粒和细粉粒的含量呈正相关，与粗粉粒和细砂含量呈负相关；此外，土样的比表面积随分维值D的增大而增大，中位径随分维值的增大逐渐减小，而不均匀系数C和曲率系数C均随分维值Duc的变化呈现先增大后减小的趋势，并在D=2.6附近时，达到峰值。（3）通过固结试验，发现洛川剖面压缩模量沿深度方向呈峰谷波动变化，其波峰主要出现在古土壤层（S）；压缩模量随压实度的增加而增大，压缩系数则随压实度的增加而减小，并且在不

5、同含水率下土样的压缩系数和压缩模量随压实度的变化不同，当含水率超过最佳含水率时变化明显，并且通过三因素三水平方差分析得到了含水率对压缩特性的影响最大，压实度最小。（4）对比分析了洛川剖面、渭南剖面以及西峰剖面的压缩特性，发现黄土层L，洛川地区压缩模量最小，西峰孔家塬地区最大，呈现出由南到北减小，由东到西增大的趋势；对于S层古土壤，渭南地区压缩模量最小，孔家塬地区最大，其分布规律为由南到北、由东到西均增大；而不同地质时期，三个地区的压缩模量差异性较小。关键词：黄土、古土壤剖面，粒度，分形，固结IAbstractTheloessist

6、heaccumulationofaeoliandepositsintheQuaternaryperiod,andmanytypicalloess-paleosolprofilehavebeenformedinthenorthwesternofChinaaftermillionsyearsofdeposition.WiththeimplementationofthestrategyfortheriseofwesternChina,thehighwayconstructionhasbeengreatlydevelopedinthese

7、regions，thehighfillembankmentsanddeepcuttingslopalsoappeared，whichinvolvesthephysicalandmechanicalpropertiesofdeeploessandancientsoil,suchasstrengthanddeformation.Atpresent,therearefewstudiesontheprofilecharacteristicsofloess-paleosolssequences,anditsregularpatternisd

8、ifficulttograsp.Basedonthis,itisofpracticalsignificancetoresearchthephysicalandmechanicalpropertiesoftheserialsectionsofloes