库岸松散堆积体抗剪强度试验研究

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在“5.12”汶川大地震中,岷江两岸产生了大量的松散堆积体,这些松散堆积体形成至今已有4年时间,其稳定性、物理性质、力学性质等如何是沿岸各类工程建设中必须重点关注的问题。本文以岷江两岸映秀—汶川段(原G213)松散堆积体为研究对象,以现场调查研究为基础,通过休止角试验、大型直剪试验、三轴试验研究,建立休止角与抗剪强度指标之间的关系,提出了一种松散堆积体强度指标确定方法。本文完成的主要工作及取得的成果如下:(1)通过室内休止角试验研究,结果表明随着密实度增大,其休止角也增大;而随着颗粒粒径d<sub>10、d30、d50、d60、d90的分别增大,休止角减小。(2)通过大型直剪试验,分别研究了天然干燥状态下松散堆积体的抗剪强度特性、湿润状态下松散堆积体强度指标与含水率之间的变化关系、试样几何尺寸效应。研究结果表明:天然干燥状态下,强度指标随着密实度的增大而增大;随着d10d30、d50、d60、d90的增大,粘聚力逐渐增大,内摩擦角逐渐减小;湿润状态下,粘聚力相对内摩擦角对水敏感性更高,粘聚力随着含水率的增大,先增后减;内摩擦角随着含水率的增大,逐渐减小;综合内摩擦角随着含水率的增大,先增后减。同时,试样几何尺寸效研究结果表明:试样几何尺寸越大,其抗剪强度指标越小,试样尺寸效应比较明显。其中,粘聚力相比内摩擦角对试样尺寸的敏感性更高,当试样长、宽、高分别增大一倍时,粘聚力相对减小近一半,而内摩擦角相对减小0.9°左右。(3)通过三轴试验与直剪试验结果对比发现,三轴试验得到的抗剪强度指标相对较大;同时,三轴试验测得的抗剪强度指标与密实度、颗粒级配之间的关系不明显。(4)根据休止角、强度指标分别与密实度、颗粒级配之间的关系,同时,结合现场调查情况,建立了松散堆积体强度指标与休止角之间的关系,提出了一种松散堆积体抗剪强度确定方法。
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