非飽和粉質(zhì)粘土抗剪強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究及其對邊坡穩(wěn)定性的影響分析.pdf

1、非飽和土的強(qiáng)度特性是現(xiàn)今國內(nèi)外土力學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，非飽和土強(qiáng)度問題引發(fā)的工程事故和工程浪費(fèi)現(xiàn)象極其普遍。因此，有必要對非飽和土的強(qiáng)度特性做更深入的試驗(yàn)研究。
　　 本文的研究目標(biāo)是了解非飽和粉質(zhì)粘土的基本物理和壓縮特性，得到其抗剪強(qiáng)度特性：包括含水量、干密度和各向異性對非飽和粉質(zhì)粘土的抗剪強(qiáng)度的影響，分析由非飽和殘坡積土、人工填土邊坡的穩(wěn)定性和其抗剪強(qiáng)度特性的關(guān)系，驗(yàn)證本文提出的研究分析方法的工程實(shí)用性。本文的所做的主要工作

2、及成果如下：
　　 (1)通過對所取土樣進(jìn)行的室內(nèi)試驗(yàn)研究分析得到其基本物理特性和壓縮特性并且找到適合本次試驗(yàn)的制樣方法。
　　 (2)多數(shù)非飽和土的強(qiáng)度理論公式都含有吸力項(xiàng)，以反映強(qiáng)度當(dāng)中吸力的貢獻(xiàn)，但是，吸力控制的試驗(yàn)代價(jià)高且耗時(shí)。在實(shí)際工程中，土體含水量較易確定，可以直接研究非飽和土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和含水量的變化關(guān)系，建立含水量的抗剪強(qiáng)度公式，雖然此方法是經(jīng)驗(yàn)性和近似的，但是由于實(shí)際工程中，只要知道含水量的分布就可以

3、方便準(zhǔn)確的確定其強(qiáng)度，相對較實(shí)用，同時(shí)還可以避免吸力的量測。因此，本文以非飽和土總應(yīng)力強(qiáng)度公式為基礎(chǔ)，通過室內(nèi)直剪試驗(yàn)研究分析了含水量、干密度以及各向異性對非飽和粉質(zhì)粘土抗剪強(qiáng)度特性的影響，得到了其抗剪強(qiáng)度指標(biāo)和含水量、干密度之間的基本規(guī)律和擬合公式。從抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的角度得到了重塑非飽和粉質(zhì)粘土的各向異性。
　　 (3)Geo_slope是一套專業(yè)、高效而且功能強(qiáng)大的適用于巖土工程和巖土環(huán)境模擬計(jì)算的仿真軟件。本文以Geo_sl

4、ope軟件為基礎(chǔ)通過非飽和土總應(yīng)力強(qiáng)度公式得到的含水量和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的擬合公式，將不同含水量所對應(yīng)的非飽和土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)帶入邊坡穩(wěn)定性分析當(dāng)中，得到其不同含水量下的非飽和土邊坡穩(wěn)定性的安全系數(shù)。此方法可以很好利用現(xiàn)有的Mohr-Colum強(qiáng)度公式，繞開求非飽和土的孔隙水壓力大小和φb，即考慮了非飽和土基質(zhì)吸力隨含水量變化的影響因素，又保證了該方法的工程實(shí)用性。通過此方法得到了含水量、干密度對非飽和人工填土、殘坡積土邊坡穩(wěn)定性的影響。