【摘 要】
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千枚岩全风化土作为一种区域性特殊土,是变质岩千枚岩经历长时间物理化学、风化搬运作用形成的,在广西桂林龙胜地区广泛分布。桂林属于典型的亚热带气候区,环境炎热多雨,在该地区典型气候条件下的千枚岩全风化土边坡土体常处于非饱和状态,并且经历了长时间的干湿循环作用,土体强度会受到含水量及干湿循环的显著影响,降低其边坡稳定性。因此,研究千枚岩全风化土的强度特性对于分析评估和治理千枚岩全风化土边坡具有重要意义。
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千枚岩全风化土作为一种区域性特殊土,是变质岩千枚岩经历长时间物理化学、风化搬运作用形成的,在广西桂林龙胜地区广泛分布。桂林属于典型的亚热带气候区,环境炎热多雨,在该地区典型气候条件下的千枚岩全风化土边坡土体常处于非饱和状态,并且经历了长时间的干湿循环作用,土体强度会受到含水量及干湿循环的显著影响,降低其边坡稳定性。因此,研究千枚岩全风化土的强度特性对于分析评估和治理千枚岩全风化土边坡具有重要意义。本文以桂林龙胜千枚岩全风化土为研究对象,围绕千枚岩全风化土体强度这一核心问题开展了一系列研究,主要进行了以下几个方面的工作:(1)利用压力板仪和饱和盐溶液法,开展了千枚岩全风化土土体的持水特性研究。试验结果表明:千枚岩全风化土的干密度越大,其进气值越高,土体的持水性越好,残余含水率越大;在循环3次之前,千枚岩全风化土的干湿循环次数越多,土体进气值越小,曲线越缓,表现为持水能力降低,但在3次循环后土体持水性能变化不大,达到近似稳定状态。(2)采用改进的单轴拉伸装置,开展了千枚岩全风化土的抗拉强度特性研究。试验结果表明:千枚岩全风化土的抗拉强度随干密度的增大而提高;在本试验研究的含水率(5%~40%)范围,土体抗拉强度呈现双峰值曲线,前一个峰值出现主要是由于液桥数量的增多,后一个峰值出现得益于毛细吸力贡献的结果。此外,改进了前人的模型,用于描述千枚岩全风化土的抗拉强度随含水率的变化关系。(3)通过四联直剪仪,开展了千枚岩全风化土的抗剪强度特性研究。试验结果表明:随着干密度增大,土体抗剪强度提高;在含水率为5%~40%范围内,抗剪强度随含水率呈现先增大后降低的变化趋势;干湿循环对千枚岩全风化土的影响主要表现在低干密度时,劣化效应起主导作用,抗剪强度随循环次数增加而降低后稳定。在高干密度时,密度效应起主导作用,抗剪强度随循环次数增加先增加后降低而稳定。同时,根据内容(2)模型建立思路,提出了用于描述千枚岩全风化土的抗剪强度的数学表达。(4)基于现有的研究基础,对千枚岩全风化土的拉压剪联合强度进行分析,认为摩尔库伦准则过高估算拉剪作用区的强度,实际土体拉剪破坏区假设为二次曲线,并且建立了能有效反映千枚岩全风化土强度变化规律的强度公式。
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