广西公路膨胀土强度机理及边坡稳定性分析——以南宁—友谊关高速公路宁明膨胀土为例

摘要

膨胀土问题是工程地质和非饱和土力学领域中最为复杂的研究难题之一。膨胀土的分类、膨胀土的强度、膨胀力的大小的测试与确定、以及膨胀土边坡的稳定性都是我国道路工程需要解决的重点问题。对于我国急速发展的公路工程来说是一个重大课题。本文针对上述几个问题展开研究。 目前关于膨胀土的分类研究著述繁多，很难用某一个指标来判定膨胀土。本文根据南宁地区的气候特点，比较分析了国内外膨胀士判别方法，根据调研得到的实验数据分析，提出了双指标法进行膨胀土的判别。 目前绝大多数关于膨胀土胀缩机理的理论都不能很好的解释膨胀土的胀缩变形原因。膨胀土的膨胀机理复杂，影响膨胀变形量的因素繁多，找出其中的主要因素，建立合理准确的影响关系是膨胀变形研究的关键。本文进行了系统归纳总结并结合宁明膨胀土实际进行雨水对膨胀土的强度的影响分析研究探讨。 到目前为止，膨胀功的测试已经有很多的资料，但膨胀力的计算研究还不多见，本文引用BP神经网络来预测膨胀力的大小，通过输入测定的膨胀力作为网络学习样本进行训练，然后在Inatlab模式下进行预测，把预测结果与实验结果进行比较，发现能达到预期效果。可以应用到同类膨胀土的预测中去。 本文把BP网绍预测过的膨胀力运用到边坡稳定性分析中去，引进考虑膨胀力的膨胀土边坡破坏模型，进行膨胀土边坡稳定性计算，得到边坡稳定性系数，与不考虑膨胀力的普通边坡比较，对普通边坡绝对稳定的边坡来说，如果考虑膨胀力，稳定性系数相差很大，膨胀土边坡趋向于不稳定，基本上与实际膨胀土边坡的滑塌相符合。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章概论

1.1概述

1.2前人在膨胀土边坡稳定性研究领域中的工作成果及问题

1.2.1膨胀机理理论的研究

1.2.2强度理论研究

1.2.3稳定性分析方法

1.3本选题研究的主要内容和重点

第二章膨胀土的分类

2.1膨胀土的判别

2.1.1膨胀土判别的意义

2.1.2判别原则

2.1.3指标选择

2.2膨胀土的判别分类方法

2.2.1目前膨胀土分类方法现状

2.2.2目前我国膨胀土判别标准现状

第三章膨胀土工程特征及胀缩机理研究

3.1膨胀土的物质组成

3.1.1矿物成分

3.1.2化学成分

3.1.3粒度成分

3.1.4结核

3.2膨胀土的宏观特征

3.3膨胀土的工程特性

3.3.1胀缩性

3.3.2多裂隙性

3.3.3超固结性

3.3.4强度衰减性

3.3.5崩解性

3.3.6风化性

3.4膨胀土的胀缩机理

3.4.1现有几种主要胀缩理论概述

3.4.2膨胀土胀缩特性的本质

3.5膨胀与收缩性

3.5.1膨胀与收缩的测试指标

3.5.2影响胀缩变形的因素

第四章南友高速公路宁明膨胀土分类及强度研究

4.1南友高速公路项目概况

4.2影响宁明膨胀土抗剪强度的主要因素

4.2.1膨胀土的物质成分

4.2.2结构与构造

4.2.3水对膨胀土的强度影响特性

4.2.4上覆压力

4.2.5不同试验方法

4.3南友路膨胀土工程特性及强度特性

4.3.1南友路宁明膨胀土的基本分布情况

4.3.2南友路膨胀土工程特性及指标

4.3.3宁明膨胀土的物质组成及理化特性

4.3.4南友路宁明膨胀土的工程强度特性

4.4南友路宁明膨胀土分类分级研究

4.4.1常规分类指标的应用

4.4.2详判分类指标的应用

4.4.3宁明膨胀土膨胀势判别的讨论

第五章南友路宁明膨胀土边坡稳定性分析

5.1南友路宁明膨胀土破坏形式

5.2膨胀土滑坡特征

5.3膨胀力对边坡稳定性的影响作用

5.3.1膨胀力的概念及产生

5.3.2膨胀力的作用规律

5.3.3膨胀力的测量方法

5.4BP神经网络进行膨胀力的预测

5.4.1BP神经网络的引入

5.4.2BP神经网络的应用

5.5考虑膨胀力的宁明膨胀土边坡稳定性分析

5.5.1南友路膨胀土滑坡破坏基本情况

5.5.2考虑膨胀力的路堑边坡稳定性计算

第六章结论

6.1主要结论

6.2本论文的创新点

6.3有待进一步研究的问题

参考文献

附录

致谢

个人简历