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

1、非飽和土的強度特性是現(xiàn)今國內(nèi)外土力學研究的熱點和難點，非飽和土強度問題引發(fā)的工程事故和工程浪費現(xiàn)象極其普遍。因此，有必要對非飽和土的強度特性做更深入的試驗研究。
　　 本文的研究目標是了解非飽和粉質(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)定性和其抗剪強度特性的關系，驗證本文提出的研究分析方法的工程實用性。本文的所做的主要工作

2、及成果如下：
　　 (1)通過對所取土樣進行的室內(nèi)試驗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的制樣方法。
　　 (2)多數(shù)非飽和土的強度理論公式都含有吸力項，以反映強度當中吸力的貢獻，但是，吸力控制的試驗代價高且耗時。在實際工程中，土體含水量較易確定，可以直接研究非飽和土的抗剪強度指標和含水量的變化關系，建立含水量的抗剪強度公式，雖然此方法是經(jīng)驗性和近似的，但是由于實際工程中，只要知道含水量的分布就可以

3、方便準確的確定其強度，相對較實用，同時還可以避免吸力的量測。因此，本文以非飽和土總應力強度公式為基礎，通過室內(nèi)直剪試驗研究分析了含水量、干密度以及各向異性對非飽和粉質(zhì)粘土抗剪強度特性的影響，得到了其抗剪強度指標和含水量、干密度之間的基本規(guī)律和擬合公式。從抗剪強度指標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)、高效而且功能強大的適用于巖土工程和巖土環(huán)境模擬計算的仿真軟件。本文以Geo_sl

4、ope軟件為基礎通過非飽和土總應力強度公式得到的含水量和抗剪強度指標的擬合公式，將不同含水量所對應的非飽和土抗剪強度指標帶入邊坡穩(wěn)定性分析當中，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。