重塑膨胀土胀缩特性和强度特性试验研究

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1、中南大学硕士学位论文重塑膨胀土胀缩特性和强度特性试验研究姓名：孟庆云申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：杨果林20061101摘要在目前的膨胀土工程实践中，比如路堤填筑、边坡设计等涉及到的往往是重塑土，因此，研究重塑膨胀土的胀缩等级、胀缩特性以及强度特性，对今后膨胀土地区的公路铁路建设、路基病害防治处理，边坡工程设计等具有重要意义。本文利用轻便固结仪、压缩仪以及常规直剪仪，分别对重塑膨胀土的胀缩特性和强度特性进行了一系列的试验研究。取得了以下几点成果，归纳如下：1．对国内外现有膨胀土的胀缩分类方法进行了综述，通过对现有膨胀土

2、分类方法的对比，指出了各种膨胀土分类方法的优缺点；同时通过室内试验和理论计算，分别采用模糊数学判别法和标准吸湿含水率判别法对常(德)张(家界)高速公路和南(宁)友(谊关)高速公路地段的膨胀土进行了重新分类，为今后在这些地区的工程建设提供了参考依据。2．总结重塑膨胀土的胀缩机理和影响因素，以南(宁)友(谊关)膨胀土大量的室内试验为基础，研究膨胀土胀缩时程曲线特征，寻找膨胀土膨胀和收缩曲线的异同点，探求了土的初始含水率、干密度、外部压力等与膨胀变形量以及膨胀力的定量关系。3．通过不同干密度、不同初始含水率在施加不同法向应力下的重塑膨胀

3、土的直剪试验，研究南友路膨胀的应力一应变特性以及强度指标的变化情况，充分认识了重塑膨胀土的峰值强度、残余强度随初始条件(干密度、初始含水率、上覆压力)的变化特性，建立了粘聚力、内摩擦角与初始含水率、干密度以及千湿循环次数的定量关系。4．通过对具有胀缩性的红粘土与膨胀土工程特性的类比试验，认为胀缩性红粘土与膨胀土虽具相似之处，．但由于物质组成与微观结构的不同，其工程特性存在着诸多差异，在工程实践中应区别对待。5．对膨胀土路基在施工过程中的变形特性进行现场监测以及有限元模拟分析，研究膨胀土路基竖向沉降和侧向位移随路基填土高度的变化情况

4、，找出变形规律，用于指导今后膨胀土地段的路基施工。关键词：重塑膨胀土，胀缩等级，干密度、初始含水率、上覆压力，胀缩特性，应力一应变特性，强度指标，红粘土、有限元模拟ABSTRACTTheremoldedsoilisusuallyinvolvedinexpansivesoilengineering,suchasconstructingembankment,slopedesignandsoon，Itisimportantforustostudytheexpansivescale．characteristicsofshrink-sweU

5、andstrengthoftheremoldedexpansivesoilsSOillstohelptheconstructionofroadsandrailways，toimproveexpansivesoilfoundationandtodesigntheexpansivesoilslope．硼1echaracteristiesofshrink-swellandstrengthoftheremoldedexpansivesoilsal'estudiedinthisthesis，accordingtoaseriesofexper

6、imentationsinroom，inwhichlightconsolidationapparatus，compressionapparatusandroutinedirectshearapparatusareapplied．ThemainachievementsinthisthesiscRnbeobtainedasfollows．1．AsurveyformanyliteraturesOnclassificationofexpansivesoilfromthedomesticandinternatioualisgiven．Thr

7、oughthecontrastofthecurrentmethod，pointingoutthemeritandshortcomingofeverykindofmethod；AndwealSOgiveclassi矗cationsofthesoilintheareaofChang(de)-Zhang(jiajie)superhighwayandNan(ning)-You(yignan)superhighwaybythemethodoffuzzymathematicsandstandardmoistureabsorptionwater

8、contentofsoil．AIltheseprovidemoredatafortheengl‘neeringconstructionintheseexpansivesoilareasinfuture．2．Theswelling-shrinkage