紅土的濕化效應(yīng)及路堤變形試驗(yàn)研究.pdf

1、紅土在江西大量分布，隨著鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)，將出現(xiàn)大量的紅土高填方工程，如高填方公路路堤、鐵路路堤和機(jī)場(chǎng)等設(shè)施。為了保證這些工程安全運(yùn)行，往往要求工后沉降和不均勻沉降較嚴(yán)格；但由于環(huán)境復(fù)雜，填方體可能浸水或者受到大氣降雨的入滲，土體會(huì)產(chǎn)生一定程度的濕化變形。如果濕化產(chǎn)生的變形過(guò)大，將使路面下陷，開(kāi)裂，嚴(yán)重影響其正常的使用。因此，開(kāi)展紅土的濕化效應(yīng)及紅土路堤濕化變形模型試驗(yàn)研究，對(duì)填方工程的安全保障有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、
　　本文通過(guò)非飽和土紅土微觀本構(gòu)和突變模型建立了濕化變形本構(gòu)關(guān)系，通過(guò)全自動(dòng)常規(guī)三軸儀進(jìn)行壓實(shí)度為0.93紅土單線法部分濕化試驗(yàn)，研究紅土的濕化效應(yīng)，并在GDS非飽和三軸儀上進(jìn)行了通過(guò)控制基質(zhì)吸力的濕化變形試驗(yàn)，比較了兩種方法的試驗(yàn)結(jié)果。進(jìn)行了室內(nèi)紅土路堤模型試驗(yàn)，模擬路堤在水位升降和人工降雨兩個(gè)工況下的濕化變形規(guī)律。采用自編程序分析了路堤模型在浸水作用下的濕化變形并與模型試驗(yàn)結(jié)果比較；分析了該類(lèi)紅土填筑的路堤在不同堤高及不同的

3、浸水高度下由于濕化引起的變形大小。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）進(jìn)行紅土的基本物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；并通過(guò)XRD衍射試驗(yàn)、SEM電鏡掃描試驗(yàn)分析紅土的礦物組成和內(nèi)部構(gòu)造，更好地輔助分析土體濕化效應(yīng)。
　?。?）通過(guò)全自動(dòng)常規(guī)三軸儀進(jìn)行壓實(shí)度為0.93紅土單線法部分濕化試驗(yàn)。結(jié)果表明，附加體應(yīng)變隨附加軸應(yīng)變?cè)龃蠖龃?，到濕化后期增長(zhǎng)變慢；得到了圍壓、應(yīng)力水平和濕化變形三者的經(jīng)驗(yàn)公式；濕化軸應(yīng)變隨著主應(yīng)力差的增大而增大，濕線的抗剪強(qiáng)

4、度明顯降低；整理分析了部分濕化試驗(yàn)結(jié)果，濕化變形的增量隨飽和度增大呈現(xiàn)衰減規(guī)律，通過(guò)偏應(yīng)力—部分、全濕化曲線得到不同飽和度下鄧肯—張參數(shù)，發(fā)現(xiàn)大部分試驗(yàn)參數(shù)隨飽和度增大呈衰減變化。并通過(guò)GEO-Experts壓力板儀進(jìn)行土—水特征試驗(yàn)，為之后的濕化試驗(yàn)和數(shù)值模擬提供必要的參數(shù)依據(jù)。
　?。?）通過(guò)GDS非飽和三軸儀，通過(guò)控制基質(zhì)吸力進(jìn)行了濕化變形試驗(yàn)，分析了濕化的時(shí)間效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)隨著濕化時(shí)間的增加，濕化變形先逐漸增加后趨于穩(wěn)定，并且

5、濕化開(kāi)始前的濕化變形量較大，濕化后期變形量較小。與常規(guī)三軸儀單線法濕化試驗(yàn)結(jié)果比較，相同應(yīng)力狀態(tài)下常規(guī)三軸儀得到的濕化軸應(yīng)變及濕化偏應(yīng)變要大。
　　（4）進(jìn)行室內(nèi)路堤模型試驗(yàn)，模擬了水位上升和降雨工況下路堤浸水濕化的過(guò)程，分析濕化過(guò)程中路堤內(nèi)部水分、孔隙水壓力、位移及堤表面位移變化規(guī)律。
　?。?）采用自編程序分析了路堤模型在浸水作用下的濕化變形并與模型試驗(yàn)結(jié)果比較。分析了該類(lèi)紅土填筑的路堤在不同堤高及不同浸水高度下由于濕化