铁路路基红粘土强度与变形特性研究与应用

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:weicengh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
红粘土在工程地质界被定义为“红粘土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性粘土。其液限一般大于50%,红粘土经再搬运后仍保存其基本特征,其液限大于45%的土为次生红粘土。”红粘土广泛分布在我国南方的碳酸盐岩系地层上,红粘土与人类、环境有着密切的联系。 红粘土具有上硬下软、含水量高、孔隙比大、高液限、高塑限、低压缩性的特点。其天然含水率、孔隙比、压缩系数等随深度的增加而变大,塑性状态随深度增加而由硬变软以至流塑,地基强度随深度增加而由高到低,纵向上的变化是不均匀的。同时其物理力学性质随地形、地貌及水文条件的不同而改变,如坡岗地带排水条件好的地段地下水埋藏较深,其天然含水率、孔隙比、压缩系数等均较好,地基强度较大承载力较高,岩溶驻地或谷地则相反,尤其在溶沟、溶槽等易于积水的红粘土,往往形成软土性质,红粘土在平面上亦具有不均匀性。 红粘土的抗剪强度与起始含水量具有明显的相关关系,且含水量越大抗剪强度越小;含水量对凝聚力c的影响比对内摩擦角 f 的影响更为明显,因此湿度状态是红粘土的主要物理力学指标,是影响红粘土工程性能的重要因素,是评价地基承载力性能的重要参数。游离氧化铁对红粘土的强度也起着重要作用,红粘土游离氧化铁含量越高,其初始段变形模量就越大。因此,在红粘土地区尽量选择含游离氧化铁较高的红粘土作为地基,可得到较大的允许承载力和引起较小的地基沉降。 由于红粘土土层从上至下为硬塑—软塑状态,因此对于压缩层包括几种状态的红粘土土层,在压缩层范围内,应分别按土层考虑地基的沉降量。因此需要考虑沉降修正系数的问题,而规范中的提供查表的沉降修正系数则比较笼统,不利于工程应用。 在武广高速铁路的建设过程中出现大量的红粘土地基,与以往的粘土路基不同,红粘土路基覆盖在灰岩表面,其表层粘土层含水量较小,呈硬塑态,与基岩交接的地方受裂隙水的影响,含水量较大,呈软塑态,甚至呈流塑态。随着灰岩表面溶蚀起伏不平,易发生不均匀沉降,使得计算该种土层的沉降变得十分困难。通过现场载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、室内直剪试验、三轴剪切试验及沉降观测分析研究,获取了以下成果: (1)模拟不同路堤高度的填土荷载进行载荷试验和路堑开挖时卸载回弹试验,获得原位载荷试验影响深度范围内的沉降量及回弹量。 (2)通过标准贯入试验获得红粘土地基标贯数N<,i>随深度Z的变化规律经验公式N<,i>(Z)。 (3)通过钻探取样,进行三轴试验、动三轴试验等室内土工试验,获得红粘土地基的压缩变量模量E<,i>等参数随地基深度Z的变化规律经验公式E<,i>(Z)。 (4)根据(2)(3)(4)所获试验结果,根据同一工点,相同深度Z,E<,i>-Q<,i>,E<,i>-N<,i>一一对应关系建立E<,i>-Q<,i>(Z),E<,i>-Ni(Z)经验公式。 (5)根据试验结果及沉降观测数据,获得各层红粘土地基的沉降修正系数,建立了红粘土地基在填土荷载作用下的变形计算经验公式。 (6)根据试验结果及沉降观测数据,获得各层红粘土的回弹变形特性。
其他文献
岩石力学参数的合理取值是岩土力学研究中最困扰研究人员的瓶颈问题之一。岩石力学参数数据库系统是由中科院武汉岩土力学研究所研究开发,专门针对岩石力学参数取值分析的智
随着轻质高强建筑材料的不断涌现,空间结构在强风作用下的局部受损和整体破坏现象十分普遍,风荷载已成为多种空间结构设计的控制荷载。我国东南沿海工业与民用建筑中广泛采用的
随着我国基本建设的发展,在软土地区兴建的高速公路、铁路、机场跑道等重要工程日益增加,这类工程对工后沉降有明确的要求。然而,现有设计规范中的基于单向固结理论的沉降计算方
深基坑开挖与支护是一个古老而又有时代特点的岩土工程课题,近年来,随着城市发展的需要,高楼大厦越来越普遍,因此,深基坑开挖与支护方法的研究与应用变得日益重要。国内外很多学者
滑坡的稳定性分析一直是滑坡工程研究领域的重要问题。随着社会经济的不断发展,滑坡作为一种地质灾害,其严重的危害性已经给人类的生活造成了极大的影响。尽管滑坡稳定性研究工
粘弹性材料同时具有弹性和粘性两种材料的变形机理。随着近些年来新型材料的不断开发和利用,粘弹性材料在建筑工程中也有越来越多的应用,为满足工程实际的需要,对粘弹性材料结构
随着恐怖主义的蔓延,炸药越来越多地被恐怖分子所利用,恐怖爆炸活动对国际社会的和平与安宁造成了巨大威胁,成为危害国家安全和社会稳定的毒瘤。而汽车炸弹以大规模装药,成功
由于研制一个合理的分析方法甚为复杂,现行的结构设计方法在很多方面仍然沿用根据大量的实验数据成果,从经验上逼近实际的方法。但随着有限元技术的不断发展,传统的设计计算方法
由于地壳的不断运动和发展,岩体介质内呈现显著的不连续性,其体内存在大量的节理、裂隙等不连续界面,这些裂隙的规模虽然不大,没有把岩体切割成块体,但其存在却大大的改变了岩体的
在岩溶区,土洞是主要的环境地质灾害之一。土洞的灾害性主要表现在4个方面,隐伏性:土洞从基岩开口向上逐渐发育,在造成地表塌陷之前,其发育过程是在覆盖岩土体内部进行的,很难查清