碱性环境下桂林红粘土三轴剪切试验研究

摘要

红粘土因其在不良物理特性条件下仍然具有较好的力学特征而得到普遍的关注和研究。但是随着经济的发展和工业化的日益推进，红粘土分布区域内的水土环境逐渐恶化，酸雨问题以及含有多种盐、碱的生活和工业污水导致红粘土分布区土壤污染越来越严重，红粘土水土相互作用问题也逐渐变得复杂。
　　然而，酸、碱性物质及环境对红粘土土体造成的危害机理与途径尚不清楚，对病害区工程的建设也造成一定影响。此课题研究的开展，丰富了红粘土理论体系的研究内容，对工程建设、特殊土地质灾害的预警以及工程后期的安全性和持久性都具有一定的理论价值和实践意义。
　　论文选题依托国家自然科学基金项目“酸雨环境下红粘土路基溶质迁移机理及强度衰减研究”(编号:51108110)。论文以桂林岩溶区典型红粘土为研究对象，把桂林红粘土在蒸馏水和碱性溶液中浸泡后进行不固结不排水三轴剪切，研究抗剪强度和应力-应变关系的曲线特性，结果表明碱性溶液对红粘土的抗剪强度有削弱作用。通过设置不同重塑土的压实度和碱性溶液的PH值，分析了压实度和溶液PH值对红粘土的抗剪强度指标和应力-应变发展曲线的变化规律，发现碱性溶液PH值越高对抗剪强度的削减越大，压实度对于这种削减作用具有缓解的作用。探讨了桂林红粘土在碱性环境下是否具有应力-应变归一化特性，通过参数拟合预测的应力-应变关系与实际的试验数据进行了对比分析，研究表明用主应力差渐近值作为归一化因子归一化程度较高，并以此提出了指定条件下的预估计算式，试图为红粘土地区的路基和地基填筑工程实践提供参考。
　　在研究方法和内容上都有所创新。基于现有的淋溶试验方法，采用碱液浸泡土体的方式，与蒸馏水环境下试验结果形成对比，更真实的反应土体在被溶液浸没的极端情况下的各性质特征。桂林红粘土碱性溶液环境中的各物理特性和力学指标研究，扩展了桂林地区红粘土的研究方向，从应力-应变角度对桂林红粘土的归一化特性进行综合评价，进一步完善了桂林红粘土的研究范围和体系。

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第1章 绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2红粘土的研究现状综述

1.3本文研究内容

第2章 土体强度理论及三轴剪切试验

2.1土体理论概述

2.2试验设备

2.3试验方案

2.4试验过程

第3章 碱液环境下桂林红粘土三轴剪切试验

3.1原状土试验结果

3.2重塑土试验结果

3.3试验结果汇总与分析

第4章 碱液PH值对红粘土抗剪强度的影响

4.1不同PH值碱液环境下应力-应变关系特征

4.2压实度对抗剪强度的影响

4.3不同PH值碱液环境对抗剪强度的影响

4.4不同PH的碱液对红粘土应力-应变特性的影响

第5章 结论、不足与展望

5.1主要结论

5.2研究的不足与展望

参考文献

申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

个人简历

致谢