砂泥岩混合料压缩变形特性及K0系数试验研究

摘要

砂泥岩混合料是砂岩颗粒和泥岩颗粒按一定比例混合填筑的土体，具有易就地取材、易压实等特点，压实后的混合料具有强度高、变形小等优点。砂泥岩混合土料常被用作交通、建筑、水利、水运等工程建设的建筑填料。砂泥岩混合料的压缩变形特性受很多因素影响，但目前对其开展的针对性研究并不多。本文采用GDS高级固结仪与WG型单杠杆固结仪对砂泥岩混合料进行了不同影响因素下的非饱和与饱和状态下的压缩试验;又采用K0固结仪，对砂泥岩混合料进行了不同影响因素下的K0固结试验。本文完成的主要工作及取得的成果如下:
　　(1)利用GDS高级固结仪与WG型单杠杆固结仪，采用快速固结试验法进行砂泥岩混合料的压缩试验，分别研究了砂泥岩混合料在非饱和状态与饱和状态下的侧限压缩变形特性。分析了干密度、含水率、颗粒级配以及泥岩颗粒含量等因素对砂泥岩混合土料的压缩变形特性的影响。并对利用两种不同的试验仪器进行压缩试验得到的试验结果进行了对比与分析。
　　(2)利用GDS固结仪采用连续加载固结试验的方法对砂泥岩混合料进行了压缩试验，通过与快速固结试验方法得到的试验数据进行对比与分析，以研究不同加载方式对砂泥岩混合料压缩特性的影响。
　　(3)基于GDS压缩试验的数据，研究了水对砂泥岩混合料压缩变形特性的影响。结果表明，砂泥岩混合料在饱和状态下的压缩变形量总体上大于其在非饱和状态下的压缩变形量。
　　(4)在K0固结仪上，进行砂泥岩混合料的K0固结试验。研究了此过程中砂泥岩混合料试样的轴向应力、侧向应力、试样的变形、孔隙水压力以及静止侧压力系数的变化规律。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．2．1 土体压缩变形特性的研究

1．2．2 静止侧压力系数K0的研究

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线和研究方法

第二章 试验土料制备及压缩试验方法

2．1 概述

2．2 试验土料制备

2．2．1 砂、泥岩的物理与力学指标测试

2．2．2 制备方法

2．3 试验方案

2．3．1 干密度的确定

2．3．2 含水量的确定

2．3．3 试验级配的确定

2．3．4 砂、泥岩配合比的确定

2．3．5 试验方案

2．4 GDS压缩试验仪器及方法

2．4．1 试验目的

2．4．2 试验仪器

2．4．3 试验方法

2．4．4 试验加载方式

2．4．5 试验步骤

2．5 杠杆式压缩试验仪器及方法

2．5．1 试验目的

2．5．2 试验仪器

2．5．3 试验方法

2．5．4 试验加载方式

2．5．5 试验步骤

2．6 本章小结

第三章 非饱和砂泥岩混合料压缩试验研究

3．1 概述

3．2 干密度对压缩特性的影响

3．2．1 GDS压缩试验成果及分析

3．2．2 杠杆式压缩试验成果及分析

3．2．3 试验仪器对试验成果的影响

3．3 含水率对压缩特性的影响

3．3．1 GDS压缩试验成果及分析

3．3．2 杠杆式压缩试验成果及分析

3．3．3 试验仪器对试验成果的影响

3．4 颗粒级配对压缩特性的影响

3．4．1 GDS压缩试验成果及分析

3．4．2 杠杆式压缩试验成果及分析

3．4．3 试验仪器对试验成果的影响

3．5 泥岩颗粒含量对压缩特性的影响

3．5．1 GDS压缩试验成果及分析

3．5．2 杠杆式压缩试验成果及分析

3．5．3 试验仪器对试验成果的影响

3．6 本章小结

第四章 饱和砂泥岩混合料的固结试验研究

4．1 概述

4．2 干密度对固结特性的影响

4．2．1 GDS固结试验成果及分析

4．2．2 杠杆式固结试验成果及分析

4．2．3 试验仪器对试验成果的影响

4．3 颗粒级配对固结特性的影响

4．3．1 GDS固结试验成果及分析

4．3．2 杠杆式固结试验成果及分析

4．3．3 试验仪器对试验成果的影响

4．4 泥岩颗粒含量对固结特性的影响

4．4．1 GDS固结试验成果及分析

4．4．2 杠杆式固结试验成果及分析

4．4．3 试验仪器对试验成果的影响

4．5 恒定速率应变固结试验

4．5．1 加载速率曲线

4．5．2 应力-应变关系曲线

4．5．3 e-σv关系曲线

4．6 GDS快速固结法与连续加载试验对比分析

4．6．1 应力与应变关系曲线对比分析

4．6．2 孔隙比与轴向应力关系曲线对比分析

4．7 本章小结

第五章 湿化对砂泥岩混合料压缩变形特性的影响

5．1 概述

5．2 湿化对应力与应变的影响

5．2．1 不同干密度下湿化对应力应变特性的影响

5．2．2 不同级配下湿化对应力应变特性的影响

5．2．3 不同泥岩颗粒含量下湿化对应力应变特性的影响

5．3 湿化对孔隙比与轴向应力关系曲线的影响

5．3．1 不同干密度下湿化对孔隙比与轴向应力关系的影响

5．3．2 不同级配下湿化对孔隙比与轴向应力关系的影响

5．3．3 不同泥岩颗粒含量下湿化对孔隙比与轴向应力关系的影响

5．4 湿化对压缩指标的影响

5．4．1 不同干密度下湿化对压缩指标的影响

5．4．2 不同颗粒级配下湿化对压缩指标的影响

5．4．3 不同泥岩颗粒含量下湿化对压缩指标的影响

5．5 本章小结

第六章 砂泥岩混合料静止侧压力系数研究

6．1 概述

6．2 试验仪器及试验方法

6．2．1 试验仪器

6．2．2 试验方法

6．3 试验方案

6．4 试验结果及分析

6．4．1 干密度对静止侧压力系数的影响

6．4．2 含水率对静止侧压力系数的影响

6．4．3 颗粒级配对静止侧压力系数的影响

6．4．4 泥岩颗粒含量对静止侧压力系数的影响

6．5 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果