考虑颗粒破碎的粗粒土强度特性研究

摘要

粗颗粒土由于其特定的工程特性，使其在交通工程建设中被广泛应用。尤其在青藏铁路的建设中，使用粗颗粒料可以降低土体的持水性，减轻冻害对线路的影响。由于颗粒大是粗颗粒土的主要特征，所以在外力和风化等作用下会发生破碎，导致强度改变，不利于工程的安全性。基于此，本文决定对粗颗粒土的抗剪强度特性和颗粒破碎特性及其之间的关系进行试验研究。
　　尽管直剪试验具有一些缺陷，但由于其操作简单等优点，特别是测得的试验数据可以满足工程要求，所以仍然广泛使用。本文使用大型直接剪切试验仪对粗颗粒土的抗剪强度特性进行研究，并对剪切后的试样进行筛分试验，分析其颗粒破碎特性。
　　文中最初选取三种不同的粒径进行强度试验和筛分试验，得出最基本的强度和破碎规律。随后对粗粒土颗粒破碎的影响因素进行试验研究。最后得出以下结论:
　　(1)在法向应力不变的情况下，抗剪强度和破碎程度均随着粒径的增大而增大。
　　(2)对于相同粒径的土样，抗剪强度和破碎程度均随着法向应力的增大而增大。
　　(3)对于级配不良的土样，随着剪切的进行，颗粒破碎使得土样的级配趋于良好。同时，颗粒破碎主要形成次一级粒径。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 粗颗粒土的抗剪强度研究

1．2．2 粗颗粒土的颗粒破碎研究

1．2．3 颗粒破碎的影响因素

1．3 本文的主要研究内容和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 粗颗粒土的大型直剪试验研究

2．1 粗颗粒土的抗剪强度理论

2．2 大型直接剪切试验内容与方法

2．2．1 直剪试验原理

2．2．2 试验用料与制备

2．2．3 试验设备

2．2．4 试验内容

2．2．5 试验步骤

2．2．6 试验注意事项

2．3 大型直剪试验结果分析

2．3．1 试样的剪应力与剪位移关系曲线

2．3．2 试样的强度指标

2．3．3 竖向位移与剪切位移的关系曲线

2．4 本章小结

第三章 粗颗粒土的颗粒破碎特性研究

3．1 粗颗粒土的颗粒破碎

3．1．1 颗粒破碎的定义及分类

3．1．2 颗粒破碎的度量

3．1．3 颗粒破碎的影响因素

3．2 颗粒分析试验内容与方法

3．2．1 筛分试验的原理

3．2．2 试验设备

3．2．3 试验步骤

3．2．4 试验注意事项

3．3 筛分试验结果分析

3．3．1 颗粒破碎后的级配曲线

3．3．2 破碎率与法向应力的关系

3．4 颗粒破碎的影响因素分析

3．4．1 孔隙率对颗粒破碎的影响

3．4．2 颗粒形状对颗粒破碎的影响

3．4．3 颗粒级配对颗粒破碎的影响

3．5 本章小结

第四章 结论与展望

4．1 主要研究结论

4．2 进一步研究展望

参考文献

作者简介

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