软岩路基填料性能的干湿循环效应

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1、分类号TU4密级UDC624硕士学位论文软岩路基填料性能的干湿循环效应学位申请人：喻波学科专业：岩土工程指导教师：谈云志副教授二O一五年五月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheMaster'sDegreeofGeotechnicalEngineeringTheDrying-WettingCycleEffectonPropertiesofSoftRockFillingforSubgradeMasterCandidate：YuBoMaj

2、or：GeotechnicalEngineeringSupervisor：AssociateProf.TanYunzhiChinaThreeGorgesUniversityYichang，P.R.China，443002May，2015三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承

3、担。学位论文作者签名：日期：II摘要软岩是一种遇水软化的天然岩土材料，特别是荷载耦合作用下极易发生崩解泥化。随着国家公路基础设施建设和环境保护的双重驱动，软岩分布地区存在大量软岩不能直接利用，但又不能随意废弃的“两难”困境。为此，论文以绢云母片岩和泥岩为对象，研究大气周期作用下软岩路基填料的性能演化过程；揭示软岩路基填料性能劣化机制；同时，通过Midas-GTS有限元软件模拟了车载作用下泥岩路基的变形响应规律，从而确定软岩路基填料的合理填筑范围。取得的主要结论如下：（1）绢云母片岩的CBR在最大粒径为10～20mm时较大。干

4、湿循环对最大粒径不超过10mm的绢云母片岩的CBR影响较小。选择最大粒径为10mm的绢云母片岩作为路基填料，既能够保证路基有足够大的强度，又能够降低颗粒崩解对其结构稳定性的影响，可作为合理的最大填筑粒径。（2）干湿循环作用的本质原因是破坏了泥岩的颗粒结构。与初始状态相比，干湿循环作用增强了崩解泥岩的凝聚力，增长幅度为95.8%；但减少了其内摩擦角大小，减小幅度约为26.5%，但总体上还是弱化了泥岩的抗剪强度。（3）泥岩试样初始压实度越大，虽受到上覆荷载的约束，但干湿交替作用过程依然引起土体发生反复胀缩损伤行为，从而增大了泥岩

5、的压缩性。故与初始状态相比，其压缩系数约增加35.5%，细观孔隙分析表明被压缩的孔隙孔径主要分布在1um以下。（4）泥岩试样初始压实度越小，上覆荷载和干湿循环共同作用过程主要引起土体的压缩，随着干湿循环次数的增加，泥岩试样越来越密实，压缩变形主要发生在干湿循环阶段。故与初始状态相比，其压缩系数约减少40.1%，细观孔隙分析表明被压缩的孔隙孔径主要分布在1um以上。（5）根据设定的计算条件，外包土的厚度对于路基的沉降变形影响很小，但对于路基的水平位移起到很好的限制作用，外包土厚度应控制在2m。泥岩宜填筑在离路面以下3m的范围，

6、该方案既可使换填层处于交通荷载影响区，又能有效减缓泥岩路基的沉降变形。关键词：绢云母片岩；泥岩；干湿循环；回弹模量；承载比强度；孔隙分布IIIAbstractSoftrockisakindofnaturalmaterialwhichcaneasilysofteninwater,anddisintegrationandsludgingwillhappentoiteasilyespeciallyunderloadcouplingfunction.Withthegrowingimportanceofnationalroadinfr

7、astructureconstructionandenvironmentprotection,problemscomethatsomuchsoftrockdistributinginsomeareascannotbeuseddirectly,butalsocannotbeabandonedcasually.Thus,basedonsericiteschistandmudstone,thearticlestudiestheperformanceevolutionofsoftrockembankmentfillerunderth

8、ecycleeffectofatmosphere.Also,thedegradationmechanismofsoftrockembankmentfillerperformanceisrevealed.AndMidas-GTSisusedtosimulatethedeformationre