紅粘土工程特性及降雨入滲后的邊坡穩(wěn)定性研究

《紅粘土工程特性及降雨入滲后的邊坡穩(wěn)定性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、河海大學(xué)碩士學(xué)位論文紅粘土工程特性及降雨入滲后的邊坡穩(wěn)定性研究姓名：周清申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：洪寶寧20080326摘要紅粘土是一種廣泛分布在我國(guó)南方山區(qū)、重丘地區(qū)的特殊土。隨著交通、能源等建設(shè)的發(fā)展，這種特殊土已被越來(lái)越多的工程所遇到，并成為控制工程質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題之一。。廣梧”高速公路是連接廣東省和廣西省的重要樞紐，沿線富存著因開(kāi)挖形成的紅粘土邊坡，其穩(wěn)定性毫無(wú)疑問(wèn)成為該工程建設(shè)中質(zhì)量控制的關(guān)鍵。為了從設(shè)計(jì)到施工，以及工后能更好的控制這些邊坡的穩(wěn)定性，系統(tǒng)研究紅粘土的基本工程特性，分析影響紅粘土邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，顯然，具有工程應(yīng)用

2、價(jià)值和理論意義。本文從紅粘土的微觀、宏觀結(jié)構(gòu)分析著手，根據(jù)紅粘土具有鮮明地域特征的特點(diǎn)，開(kāi)展了一系列常規(guī)室內(nèi)試驗(yàn)和水敏性試驗(yàn)；以室內(nèi)試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，借助有限元數(shù)值計(jì)算方法，模擬分析了各種降雨條件下紅粘土邊坡孔隙水壓力場(chǎng)分布的變化規(guī)律，并采用非飽和土極限平衡條分法對(duì)紅粘土邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行多因素研究，主要工作如下：(1)根據(jù)紅粘土礦物成分的特點(diǎn)，利用其獨(dú)特膠態(tài)游離氧化鐵賦存結(jié)構(gòu)對(duì)紅粘土特殊工程性質(zhì)進(jìn)行了解釋。并且得到，游離氧化鐵的含量越高，越有利于紅粘土抗剪強(qiáng)度的增加；隨著溫度的增加，抗剪強(qiáng)度有增加的趨勢(shì)，但是隨著PH值的升高，抗剪強(qiáng)度降低。(2)根據(jù)室內(nèi)常規(guī)

3、試驗(yàn)和針對(duì)性試驗(yàn)分析了紅粘土的工程特性，并開(kāi)展了含水率變化對(duì)紅粘土抗剪強(qiáng)度影響的水敏性研究。結(jié)果表明，抗剪強(qiáng)度隨含水率的增加而降低；含水率20％是強(qiáng)度變化梯度的一個(gè)分界點(diǎn)；粘聚力隨含水率的變化呈一階指數(shù)衰減，而內(nèi)摩擦角則是含水率的分段函數(shù)，10％---20％為常數(shù)函數(shù)，200／r-27％為一階指數(shù)減函數(shù)。(3)提出了“臨界含水率抗剪強(qiáng)度曲面”的概念，該曲面可以在已知上覆壓力和干濕狀態(tài)的情況下，通過(guò)一整套的識(shí)別流程判定土體是否達(dá)到抗剪強(qiáng)度，其在水敏感性的判斷中起到了一個(gè)。標(biāo)尺”的作用，有利于工程應(yīng)用。(4)利用有限元數(shù)值計(jì)算方法，模擬了紅粘土邊坡在不同地下

4、水位、不同初始坡頂孔壓和各種降雨類(lèi)型中的孔隙水壓力場(chǎng)分布，并且分析了各種參數(shù)條件下邊坡有、無(wú)張拉裂縫的穩(wěn)定性狀況。結(jié)果表明，小強(qiáng)度長(zhǎng)時(shí)間降雨對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響要大于間歇性暴雨和短時(shí)連續(xù)大暴雨；張拉裂縫在4m以內(nèi)對(duì)邊坡穩(wěn)定性沒(méi)有太大的影響，但是裂縫超過(guò)4m邊坡穩(wěn)定性造成一定的威脅。關(guān)鍵詞：紅粘土、邊坡穩(wěn)定、游離氧化鐵、抗剪強(qiáng)度、孔隙水壓力場(chǎng)、極限平衡法、有限元Absu'actAbstractRedclay、^，idelydistributeinthesouthofChina．Manyhillsandmountainsarelocatedinthis他gio

5、n．Withthedevelopmentofconstructionoftrafficandenergy,theredclayisusedinmanyprojects．However,theengineeringpropertiesofredclayarespecial，sotheuseofredclaybecomeoneofthekeyfactorsinquailtymonitoringinprojects．Therearemanyredclayslopesintheexpresswaywhichisconnected“Guangzhou”and“Wu

6、zhou’’．11塘controllingstabilityofredslopebecometheveryimportant．Inodcrtocontrolltheslmbiliy,firstly,westudyedthefundamentaJphyscialpmperities．Then，weanalyzedthefactorswhichinfluencethestabilityofslope．Obviously,thecontentofthestudyhadtheoreticalsignificanceandpracticalvalue．Inthep

7、aper,weanalyzedredclayengineeringpropertiesfrommicrostructureandnmcrostructure．Intcnnsofthespecialcharacteristics．wetestedthefundamentalphysicalIndexsandwater-seusitiveproperityofredclay．Onthebaseofexperimentalresults．wemadesomenumbericalsimuIationswhichwereaboutthefieldofporepre

8、ssurechangebytheFEM．Atkxthen,weanalyzeds