基于正交設計土石混填體大型三軸試驗研究.pdf

1、隨著南方山區(qū)的基礎建設的快速發(fā)展，在路基工程建設中，越來越多的使用山體開挖而成的土石混填體作為路基填料。但是，由于填料的顆粒粒度變化很大且難以控制，加之含水率極不均勻，使得在實際工程中，土石混填體路基的質量得不到保證，致使修筑的路基產生大量的沉陷或坍塌，從而導致路基結構過早破壞，影響使用效率的發(fā)揮。加之南方山區(qū)雨水較多，土石混填路基長期處于濕潤狀態(tài)，也對土石混填路基的性能產生很大的影響。本文針對存在的問題，為了深入了解土石混填體力學特性

2、、變形特征及路用性能，對土石混填體進行了一系列的研究，主要工作有：
　?。?）在已有研究的基礎上，并全面考慮含水量、含石量、巖性、土性等因素的影響作用，采用YS30-3型應力路徑三軸剪切試驗機，并基于正交試驗方法進行了一系列土石混填體大型三軸壓縮研究。試驗結果表明：在三軸受力條件下，土石混填體在低圍壓下的應變軟化特征不明顯，試樣的粘聚力c普遍較低而內摩擦角j則比較高，且內摩擦角φ更容易受其它因素的影響而發(fā)生顯著的變化；含石量對土石

3、混填體的抗剪強度影響程度最大，隨試樣中的含石量從25％增加到70%，其內摩擦角φ從34.54°近似線性增長至46.39°；含石量和圍壓分別是影響土石混填體體變特性最主要的內因和外因，即在含水率、巖性、土性相同的情況下，含石量越低試樣高壓剪縮性越明顯，含石量越高其低壓剪脹性越明顯。
　?。?）采用FLAC3D軟件，根據大型三軸試驗的到試驗參數，建立了一個土石混填體高填路基的概化模型，對土石混填路基進行了數值模擬分析，分析研究了各因素

4、對土石混填路基穩(wěn)定性的影響，并對土石混填路基的施工提出了一些指導意見。
　?。?）針對正常和灑水浸泡兩種情況，在特制的地槽中，制作了兩個土石混填路基模型，并對路基模型進行分級加載，研究土石混填路基的受荷沉降變形特性。試驗結果表明：對于正常情況，土石混填路基的結構性較好，在到達極限荷載前,其p-s近似呈線性關系，到達極限荷載時路基邊坡突然出現大變形沉降，并發(fā)生破壞；而對于灑水浸泡情況，沉降變形發(fā)展緩慢，沒有明顯的拐點，其極限荷載相對