广西红粘土建筑性能及土质学特征

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1、广西大学硕士学位论文广西红粘土建筑性能及土质学特征姓名：王焕新申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：吕海波20120628广西红粘土填筑性能及土质学特征摘要本文以广西武鸣、桂林两地红粘土为研究对象，通过室内基本物理力学试验、击实试验、CBR试验，对两地红粘土的填筑性能及其改良后的工程性质进行了研究；并借助x衍射试验、全化学元素分析试验、氮吸附试验、扫描电镜试验等手段，从矿物成分、胶结物、微结构等方面揭示了广西红粘土的土质学特征，得出了以下结论：(1)桂林红粘土的最大CBR值约是武鸣的2倍，且其膨胀量明显比武鸣的小，即水稳性比较好，具有更好的填筑性能。两地红粘土都属高液限土，按

2、相关规范改良后才可以填筑。从水稳性、承载比和液塑限等方面对改良后红粘土的工程性质综合分析，建议桂林红粘土的掺砂率宜控制在20％至30％之间，掺灰率宜控制在3％左右；武鸣红粘土的最优掺砂率是30％，掺灰率宜控制在3％左右。(2)通过从颗粒级配、矿物成分、胶结物等土质学特征对两地红粘土分析后，发现其承载比、水稳性主要受有效胶结物含量影响。两种土的胶结物中三水铝石含量相当，但桂林红粘土的针铁矿含量高于武鸣红粘土，且武鸣红粘土中80％的针铁矿以大于2mm的结核形态存在于土中，无法形成有效胶结，导致武鸣红粘土的填筑性能比桂林红粘土差。红粘土中胶结物的含量及其存在形态与“红土化”程度是密切相

3、关的。两种红粘土的母岩均为石灰岩，武鸣石灰岩的矿物成分以方解石为主，桂林石灰岩则以白云石为主，从相对母岩的脱硅率、富铁率和富铝率等风化指标判断，桂林红粘土比武鸣红粘土具有更高的风化程度，有利于形成更强的有效胶结。I(3)通过扫描电镜试验，发现武鸣原状红粘土的微观结构类型主要是团粒堆叠结构和架空结构；而桂林原状红粘土的微观结构类型主要是封闭式絮凝结构和少量的紊流结构。与絮凝结构和紊流结构相比，架空结构是一种不稳定结构，有较大的变形空间，这也是两者工程性能差异的原因之一。此外，通过从毛电位和胶结物等方面分别对两地红粘土分析后，发现桂林原状红粘土具有较高的原始粘聚力和固化粘聚力。关键词

4、：红粘土填筑性能矿物成分有效胶结物微结构风化STUDYONFILLINGPERFORMANCEANDSOILCHARACTERISTICSOFGUANGXIREDCLAYABSTRACTInthispaper,anexperimentalresearchonWumingandGuilinredclayshavebeencarriedoutsystematically．Throughbasicphysicalandmechanicaltest，compactiontestandCBRtest，propertiessuchasfillingperformanceandchanging

5、pattemsofengineeringpropertiesonconditionthatsoilisimprovedbydifferentmaterialsarestudied．AndthispaperpreliminarilyrevealsthemicroscopicmechanismonengineeringpropertiesofGuangxiredclayfrommineralconstituent，cements，andmicroscopicstructureandsoon．Themainconclusionsareasfollows：(1)TheGuilinredc

6、layissuperiortoWuminredclayonthefillingperformancebecausethemaximavalueofCBRofGuilinredclayisabouttwotimesasthevalueofWumingredclay,anditsswellingamountisobviouslylessthanthevalueofWumingredclay．Accordingtotherelatedstandard，bothclaysbelongtothehighliquidlimitsoilandhavetobeimprovedtofilling．

7、Throughsyntheticallyanalysiswaterstability，valueofCBRandliquidplasticlimitofredclaywhenitisimprovedbydifferentmaterials，themixedsandratioofGuilinredclayshouldbecontrolledin20％～30％anditsmixedlimeratioshouldbecontrolledin3％；theoptimalsandratioo