【摘要】：粉砂土在自然狀態(tài)下含水量少、土顆粒小、毛細(xì)作用強(qiáng),粒組大小介在細(xì)砂和粉土之間。粉砂土用于寒區(qū)工程中時,一方面凍脹病害嚴(yán)重,另一方面經(jīng)過凍融循環(huán)作用后,其滲透性亦會發(fā)生變化,這也會造成工程隱患。為此在青海省瑪多縣國道G214沿線某料場取材,進(jìn)行該路基填料的室內(nèi)凍脹試驗及凍融后的滲透試驗,研究該填料的凍脹特性、敏感性分析以及凍融作用后滲透性變化情況。主要研究內(nèi)容及成果包括:(1)研究該國道路基填料的基本物性,包括顆粒分析試驗、界限含水率試驗、擊實試驗、滲透試驗、凍結(jié)溫度試驗等。通過上述試驗定義該寒區(qū)填料為粉砂土,并研究了其最優(yōu)含水率及最大干密度、初始滲透系數(shù)、凍結(jié)溫度等物理性質(zhì),為之后研究做準(zhǔn)備;(2)簡述氣冷與液冷之間不同的傳熱機(jī)理,闡明設(shè)計氣冷式土體單向凍結(jié)試驗裝置的必要性,為研究寒區(qū)路基的凍脹病害提供一種新的研究方法。設(shè)計與制作新型氣冷式土體單向凍結(jié)試驗裝置,充分模擬寒區(qū)工程填土表層的凍脹情況,并進(jìn)行裝置的詳細(xì)介紹,裝置由試樣筒,溫度控制裝置,位移監(jiān)測裝置,溫度監(jiān)測裝置,低溫恒溫箱,負(fù)溫氣體通道,補(bǔ)水裝置等組成;(3)利用設(shè)計的新裝置,以不同含水率、凍結(jié)溫度、壓實度為變量進(jìn)行正交試驗,并對其水分場、溫度場進(jìn)行研究,進(jìn)行該填料的凍脹特性及敏感性分析,結(jié)果表明含水率對其凍脹量影響最大;(4)以新裝置為依托進(jìn)行凍融后滲透性變化試驗,以不同含水率、溫度、壓實度為變量設(shè)計正交試驗,試樣凍結(jié)融化后含冰量為零,此時進(jìn)行滲透性變化研究,發(fā)現(xiàn)其滲透性增大,且凍結(jié)區(qū)與非凍結(jié)區(qū)滲透性變化存在差異性,凍結(jié)區(qū)滲透性增大量大于非凍結(jié)區(qū),經(jīng)過正交分析發(fā)現(xiàn),與凍脹試驗結(jié)果相似的是,含水率對滲透性變化貢獻(xiàn)最大。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U416.1
【圖文】：

圖２－１級配曲線圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｇｒａｄａｔｉｏｎ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｔｅｓｔｅｄ邋ｓｏｉｌ逡逑由圖２－１中可知逡逑ｃ？邋＝＾邋＝邋＾１邋＝邋２８．５９，邋Ｃｃ＝－＾－邋＝邋—＾—邋＝邋２．０８且Ｃ？邋＞５，逡逑＂４。邐０．５４５邐ｅ邋“邐１５．５８ｘ０．５４５邐ｕ逡逑１邋＜邋Ｃ；邋＜３于是可知此路基填料為級配良好的土。逡逑在《巖土工程勘察規(guī)范》（ＧＢ邋５００２１邋２００１）中規(guī)定，顆粒粒徑大于２ｍｍ的試樣逡逑質(zhì)量的百分比小于５０％，大于０．０７５ｍｍ的粒組百分比含量大于５０％的土稱為砂土。逡逑根據(jù)砂類土的粒組的不同含量，又可以將其分為粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂以及礫逡逑砂五類。依據(jù)上述規(guī)范，在本組土樣中，粒徑大于２ｍｍ的顆粒含量分別為１８．８５％，逡逑而粒徑大于０．０７５＿的顆粒含量分別為５６．２７％，由此可知該種土為砂類土中的粉逡逑砂土。逡逑２．２界限含水率試驗逡逑界限含水率試驗用于測定土的液、塑限含水率。本章使用液塑限聯(lián)合測定法。逡逑２．２．１試驗原理逡逑當(dāng)黏性土從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變向另一種狀態(tài)時，其含水率的臨界點稱為界限含水逡逑率。液限表示土在塑態(tài)與液態(tài)臨界點的含水率

逡逑７６ｇ圓錐，根據(jù)鐵路試驗規(guī)范，在其重力作用下土體含水率為該試樣的液限，２ｍｍ時對應(yīng)塑限。逡逑器包括：液塑限聯(lián)合測定儀（見圖２－２）、天平、。準(zhǔn)備路基填土風(fēng)干的試樣土大約２００ｇ，大致同量的水分，攪拌均勻，使得土體處在使其接），共計四種。而后將配好水的土樣放置在保正常運(yùn)作，隨后將各濕土放在試樣杯中，盡量的試樣杯固定在底座上，在圓錐體表面均勾涂降臺使得錐尖與土體恰好剛剛接觸時，讓專用樣，讀�。担蠛髨A錐體下沉的深度。迅速取試樣數(shù)據(jù)。逡逑

逡逑度（的為縱軸，繪制成圖，見圖２－３：逡逑１００邋ｒ－逡逑，■逡逑１０邋ｒ邋，逡逑＇￣逡逑羞：邐？逡逑卜｜「邋■逡逑０．１邋？邋？邋■邋邋邐邐邋Ｉ邋一ｍ邋邋邋邐邐Ｉ邋…．逡逑１２邐１４邐１６邐１８逡逑含水率（％）逡逑圖２－３雙對數(shù)坐標(biāo)下含水率與入土深度關(guān)系圖逡逑Ｆｉｇ．２－３邋Ｔｈｅ邋ｒｅｌａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｗａｔｅｒ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ａｎｄ邋ｓｉｎｋｉｎｇ邋ｄｅｐｔｈ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｏｕｂｌｅ邋ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ邋ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ逡逑對ｌｏｇｌ（）／／和ｌｏｇ１（１Ｆ進(jìn)行線性擬合（見圖２－３中紅線）可以得到：逡逑ｌｏｇＨＩ／／邋＝邋７．６８邋ｌｏｇＨＩ邋Ｆ邋－８．２７逡逑分別令／／＝２ｍｍ，１７ｍｍ即可得到該土樣的塑限與液限值，試驗結(jié)果見表２－３：逡逑表２－３液塑限塑限試驗結(jié)果逡逑Ｔａｂｌｅ２－３邋Ｔｅｓｔ邋ｒｅｓｕｌｔ邋ｏｆｌｉｑｕｉｄ邋ａｎｄ邋ｐｌａｓｔｉｃ邋ｌｉｍｉｔ逡逑邐塑限值邐液限值邐塑性指數(shù)邐逡逑１３．０７邐１７．２６邐４．１９逡逑綜上可知該填土液限為１７．２６％，塑限為１３．０７％，塑性指數(shù)為４．１９。逡逑２．３擊實試驗逡逑土工試驗常用擊實試驗測定土樣在特定標(biāo)準(zhǔn)的擊實功的作用下干密度與含水逡逑率的關(guān)系，進(jìn)而找到該土樣的最優(yōu)含水率及最大干密度。依據(jù)規(guī)范，本文擬定采逡逑用重型擊實試驗，試驗方法采取其中的Ｚ］試驗組，擊實功為２６５９１ｄ／ｍ３，試樣分５逡逑層進(jìn)行擊實，每層擊實２５次，擊實工作由自動擊實儀完成。逡逑２．３．１試驗原理逡逑自然界的土一般是由氣體

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2770752