扰动土特殊工程性质的试验研究

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粗粒土分布广泛,压实性能好、填筑密度大,在道路路基、机场、土石坝等工程建设中的应用十分广泛。粗粒土分为粘性粗粒土和无粘性粗粒土,目前国内对粘性粗粒土的研究主要集中在颗粒级配对击实密度的影响,对土样经击实后颗粒级配发生改变这项工作展开的研究较少。本文通过对含水量和击实功对击实后颗粒级配产生的影响展开一系列研究,以期得到颗粒级配变化的规律。本文通过室内试验的方法,对粘性粗粒土进行击实、筛分试验和甲种密度计试验,并结合已有经验对击实前后颗粒级配的改变进行分析研究。具体的研究内容如下:1对同一连续级配的粘性粗粒土进行三种不同击数的重型击实试验(98、128、158),得到击实曲线、最大干密度和最优含水量;比较这三组试验的级配曲线随含水量的变化;比较不同击实功下最大干密度、最优含水量的变化;比较三组试验同为最优含水量时级配曲线的变化;分析试验结果得出,击实能使连续级配粘性粗粒土粒度分布范围(Cu)变大,曲率系数变大(Cc);2对同一间断级配的粘性粗粒土进行三种不同击数的重型击实试验(98、128、158),得到击实曲线、最大干密度和最优含水量;比较这三组试验的级配曲线随含水量的变化;比较不同击实功下最大干密度、最优含水量的变化;比较三组试验同为最优含水量时级配曲线的变化;分析试验结果得出,击实能使间断级配粘性粗粒土的粒度分布范围(Cu)变大,却不能改善粒组缺失(Cc)的情况;3通过该试验验证了粘性粗粒土的击实曲线与一般粘性土的击实曲线相似,最大干密度随击实功的增大而增大,最优含水量随击实功的增大而减小,为工程施工提供较为合理的依据。原状土是在自然条件下形成的未经扰动的土体,在长期沉积过程中形成一定的微观结构,使原状土表现出与重塑土不同的力学性质。土的触变性就是原状土与重塑土力学性质不同的一种表现,是由土中微观结构发生变化引起的,并伴有力学特性随时间变化的宏观表现。本文通过比较两种粉质粘土的力学特性随时间的变化规律,研究土的结构性对土力学性质的影响。通过对原状土样以及按标准制备的重塑土样进行各种物理指标测试、快速剪切试验和常规压缩试验,并结合国内和国际上对土的力学特性随时间变化规律研究的试验结果,对烟台地区粉质粘土进行了分析研究。具体的研究内容如下:1通过土工试验测量原状土的含水量、密度、孔隙比等物理性质指标,并进行快速剪切试验和常规压缩试验测其力学参数;根据标准制备相同含水量、相同密度的重塑试样,试样静置不同时间后,进行直接剪切试验与压缩试验测其力学参数,并记录试样的内摩擦角φ、粘聚力c、压缩系数α1-2、侧限压缩模量Es随静置时间的变化;2分析重塑土的内摩擦角φ、粘聚力c、压缩系数α1-2、侧限压缩模量Es随静置时间的变化规律,可知结构破坏后的重塑土的力学参数随着静置时间逐渐恢复的规律,为定量研究时间对土结构性的影响提供参考依据;3用Origin软件对重塑土内摩擦角φ、粘聚力c、压缩系数α1-2、压缩模量Es随静置时间的变化规律进行曲线拟合,并得到与曲线相应的方程。通过分析该方程所得值与试验数据比值的平均值、标准差,可以说明该方程基本可描述重塑土力学参数随时间的变化规律。
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