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《华南理工大学》 2012年
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花岗岩残积土的压实特性及崩解特性研究

曾朋  
【摘要】:广东省广泛分布着花岗岩残积土,随着基本建设的发展,其地基、基坑以及边坡等工程问题日益突出。本文以深圳地区某基坑工程花岗岩残积土问题为主要研究背景,通过基本物理性质试验、三轴剪切试验、击实试验以及崩解试验等室内试验,对花岗岩残积土的物质组成及基本物理性质、压实特性、应力应变关系、崩解特性以及崩解破坏机理等进行了比较全面的分析研究,主要研究内容与成果如下: 对深圳花岗岩残积土的基本物理力学性质进行了室内试验。结果分析表明:花岗岩残积土孔隙比较大,干密度较低,分化程度极高,天然状态处于湿-稍湿状态,属于高液限粘土,颗粒级配曲线图上有明显台阶,出现颗粒不连续现象,极细砂粒含量偏高,得出花岗岩残积土的粒度呈“两头多、中间少”的分布特征。 对深圳花岗岩残积土的压实特性进行了室内试验。通过采用轻型标准击实试验,发现试样中粗颗粒含量、土样重复使用、余土高度、每层试样高度等因素在一定程度上影响压实效果。得出花岗岩残积土的最大干密度为1.449g/cm3,最优含水量为22.0%,与前人的研究成果相比偏低,且略低于粘土的最大干密度范围,并结合颗粒分析试验,可以鉴定本类花岗岩残积土属于残积砂质粘性土。 对深圳花岗岩残积土在不同压实指标下的应力应变特性进行了室内三轴试验。结果表明:原状样和重塑样的破坏形态不同,原状样呈剪切破坏,而重塑样呈鼓状破坏;原状样的抗剪强度明显高于重塑样的抗剪强度,而处于最优含水量状态下的最密实重塑土样的粘聚力稍大于重塑土样,内摩擦角则小于重塑土样;最优含水量状态下最密实花岗岩残积土重塑土样的应力应变曲线在低围压下呈应变硬化型,随着围压的继续增大,应力应变曲线有向应变软化型转化的趋势。 对深圳花岗岩残积土在不同状态下的崩解特性进行了室内试验。结果表明:花岗岩残积土遇水即崩解,对于其原状土样,其崩解过程大致存在三个阶段,即初始阶段的慢速崩解、中期阶段的快速崩解、后期阶段又趋慢速崩解,即崩解曲线为一倒S形的曲线;对于重塑土样,其崩解过程大致经历两个阶段,即初始阶段的快速崩解,后期阶段的慢速崩解,即崩解曲线为一抛物线形的曲线。最初含水量在一定程度上能加速土体的崩解,但存在崩解最大含水量;压实度越大,崩解速率越快;饱和度能有效的抑制土体的崩解,降低土体的崩解速率。 在以上研究的基础上,结合相关理论,对花岗岩残积土的崩解机理进行了探讨,得出花岗岩残积土存在三种崩解破坏机理,即水化作用、土样表面的楔裂作用及胶结物的稀释或溶解,三者同时发生且彼此之间存在着相互促进的关系,共同加剧土体软化崩解的发展。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU449

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【参考文献】
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