红黏土土水特征与湿化特性试验分析

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2、复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要红黏土在我国西部地区广有分布，因其不良物理力学、水理性质而被归为不良土。随着西部地区基础建设的加快，工程中常会遇到红黏土，如何利用其作为路基持力层、路基填料等问题成为基础设施建设中的重要问题。本文以黔东南地区红黏土为研究对象，在试验及理论研究的基础上，对其土水特征及湿化特性进行试验研究。通过现场踏勘、查阅文献及已有地质资料的搜集整理，对依托工程沿线的水文地质及不良工程地质现象进行详细的研究分析；用环刀采集原状土样以及用铁锹采集扰动土样。通过筛分试验、塑液限联合

3、测定试验以及击实试验，测定红黏土的颗粒级配、塑限、液限、最佳含水率与最大干密度等物理参数。结合筛分试验与液塑限联合测定试验研究结果，将黔东南地区红黏土定义为非活性粘土。本文主要研究干湿循环对红黏土相关性质的影响，而该过程中存在较为明显的体变。对干湿循环过程中脱湿阶段的试样进行收缩试验，得到不同循环次数下的收缩曲线，发现该曲线可分为三个阶段：线性体变阶段、体变减缓阶段和稳定脱湿阶段。基于PengX收缩曲线模型对试验数据进行拟合，提出对应的拟合方程，为相关实验研究及工程运用提供便利。采用改进的滤纸法，探讨压实度、湿度路径、干湿循环次数对红黏土土水特征曲线的影响。发现随着压

4、实度的增加，同一含水率对应的基质吸力也增加，脱湿路径的土水特征曲线在增湿路径之上，具有明显滞后性，但随着干湿循环次数的递增，以上因素对土水特征曲线的影响会被削弱。比较FredlundXing模型与VanGenuchten模型对土水特征曲线的拟合效果，得出FredlundXing模型更适合滤纸法所得数据的拟合，并基于该数学模型，分别对重量含水率、体积含水率所对应的土水特征曲线进行拟合，对相应参量做线性回归拟合，为实际工程设计提供参考。利用自行设计的改进称量法对红黏土湿化特性进行试验研究，并验证该方法的可行性。探讨初始含水率、压实度、湿度路径、干湿循环次数对红黏土湿化崩解

5、特性的影响。试验表明：提高初始含水率及压实度能一定程度上抑制红黏土的湿化崩解，且在最优含水率附近崩解量最小；在干湿循环过程中先经历增湿阶段的土样湿化崩解相对先脱湿的土样而言更快；随着干湿循环次数的增加，土体的裂隙发育明显，使得红黏土的湿化崩解程度相应增加。关键词：红黏土；压实度；干湿循环；土水特征曲线；湿化特性i万方数据ABSTRACTRedclay,widelydistributinginthewesternpartofChina,isclassifiedaspoorsoilduetoitsundesirablephysicalmechanicsandpoorwat

6、er-physicalproperty.Withthefastdevelopmentofinfrastructureinthewesternarea,howtoutilizeredclayasthesubgradebearinglayer,roadbedstuffingandsoonhasbeenmajorproblemssinceredclayiscommonlyseeninthoseconstructionregions.ThisessaywilldoresearchesofredclayinthesoutheasternareaofGuiZhouprovince

7、uponitssoil-watercharacteristicsandwettingcharacteristicsbasedonexperimentsandtheories.Byinvestigatingfieldwork,researchingrelevantreferences,collectingexistinggeologicalmaterialsandanalyzingthehydrogeologicalandpoorengineeringgeologicalphenomenonindetailandgettingsamplesusingc