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原文传递低路堤毛细水影响机理与处治对策试验研究

论文题名：	低路堤毛细水影响机理与处治对策试验研究
关键词：	低路堤;粉质土;毛细水;处治对策
摘要：	低路堤设计是符合发展趋势的一种公路建设新理念，但是低路堤容易受地下水的渗透，在地下水位埋深较浅的地区，由于毛细水的上升，路堤土含水量增加，导致路床强度降低，加上行车荷载对路床的作用，容易使路面产生较大的竖向变形，甚至引起路面破坏。虽然我国已有低路堤工程实践经验，但对低路堤毛细水影响方面的研究相对较少，因此，对低路堤毛细水影响的研究就很有必要。本文针对南通地区粉土路堤毛细水作用进行了较为系统的试验研究，采用自行设计制作的毛细水试验模型进行了相关模型试验，对粉质土毛细水的上升规律、影响因素、处治措施以及毛细作用对低路堤的影响等方面作了一些研究工作，主要内容如下： (1)对南通地区粉质土地质成因进行了阐述，对南通地区粉质土进行物理力学性质的试验，并对粉质土基本工程特性进行评价。南通地区为第四纪覆盖，主要是以灰色粉质土、粉土夹粉细砂构成。试验结果表明，南通地区粉质土具有低强度、不易压缩、弱可塑性、低粘结性、高分散性等特点。 (2)自行设计毛细水试验模型，进行了粉土和粉砂两种土质在不同压实度、不同含水量情况下的毛细水上升试验，分析粉质土毛细水的上升高度与不同影响因素之间的关系。试验结果表明，对于粉质土路堤来说，毛细水的上升高度与压实度成正比，与含水量成反比，其与土的颗粒级配也有关系，细颗粒含量越高，毛细水上升高度就越高。另外，毛细水的上升高度与上升初始速度成反比。 (3)对毛细水上升机理及其影响因素进行了分析，结果表明，虽然影响毛细水上升的因素很多，但是对于南通地区粉土路堤来说，毛细水上升高度主要受土的颗粒级配、压实度和含水量的影响，这三个因素是影响南通地区粉土路堤毛细水上升的主要因素。 (4)根据模型试验的结果，对试验数据进行多项式拟合以及多元线性回归分析，采用土的颗粒级配、压实度和含水量这三个因素作为变量，建立了适合南通地区粉土路堤的毛细水上升高度的经验公式。 (5)因为毛细水作用，路堤土含水量产生变化。本文通过室内直剪试验，分析了含水量的变化对粉土强度的影响，并在试验结果的基础上，提出了一个基于含水量的强度经验公式。一般的，含水量与粉土的强度密切相关，含水量增加，强度明显降低。含水量对粉土强度的影响主要体现在粘聚力上，随着含水量的提高，粘聚力是逐渐减小的，内摩擦角也随着含水量的增加而减小，但是变化幅度不明显。 (6)应用时域反射法(TDR)，进行了毛细水处治对策的室内模型试验，通过室内模型试验，对现有毛细水处治措施的处理效果进行了对比研究，在此基础上提出防治毛细水的最佳方案，试验表明，碎石与粗砂垫层能够有效的隔绝毛细水的上升。
作者：	彭宇一
专业：	岩土工程
导师：	朱志铎
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文