›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (4): 965-972.doi: 10.16285/j.rsm.2017.04.006

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

土石混填体抗剪强度特性及影响因素的试验研究

赵明华,刘建军,罗 宏,杨明辉   

  1. 湖南大学 岩土工程研究所,湖南 长沙 410082
  • 收稿日期:2015-05-18 出版日期:2017-04-11 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:赵明华,男,1956年生,教授,博士生导师,主要从事桩基础及特殊土地基处理方面的教学与研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51478178)。

Experimental studies of shear strength characteristics and influencing factors of soil-rock aggregate mixture

ZHAO Ming-hua, LIU Jian-jun, LUO Hong, YANG Ming-hui   

  1. Institute of Geotechnical Engineering, Hunan University, Changsha, Hunan 410082, China
  • Received:2015-05-18 Online:2017-04-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51478178).

摘要: 土石混填体是一种由土体和块石混合形成的非均质散体材料,其抗剪强度特性主要受含水率、含石量、颗粒级配及压实度等因素的影响。基于室内大型直剪试验,在前人研究的基础上,考虑级配参数的影响,通过控制试样质量与体积达到试验所需的压实度水平,分析了各主要参数对土石混填体抗剪强度的影响规律。试验结果表明:在级配良好的情况下,随不均匀系数的增大,土石混填体抗剪强度先增加后减小,不均匀系数在22.99左右时取得峰值,而曲率系数对其影响较小;土石混填体的抗剪强度分别随着含石量、压实度的增加而不断增加,但当压实度超过92.5%后增加趋势变缓。随着含水率的增长,其抗剪强度先增加后减少,在最优含水率附近时达到峰值。基于Matlab多元线性回归分析,得出了各因素对土石混填体抗剪强度影响程度的主次顺序为:含石量>含水率>压实度>不均匀系数>曲率系数,通过非线性回归分析得到了其抗剪强度关于各因素的拟合公式,且相关指数R2大于0.9。

关键词: 土石混填体, 直剪试验, 级配参数, 压实度, 抗剪强度

Abstract: Soil-rock aggregate mixture is one type of non-homogeneous dispersion material mixed by rock and soil. Its shear strength is mainly affected by the moisture content, rock content, particle gradation and the degree of compaction, etc. On the basis of previous studies and the lab large-scale direct shear tests, this study considers the effect of gradation parameters, attains the required degree of compaction level by controlling the quality and volume of samples, and analyzes the influence of the main parameters on the shear strength. The results show that, in well-graded case, as nonuniformity coefficient increases, the shear strength increases first and then decreases, and achieved peak when the coefficient is around 22.99, while little impact by the coefficient of curvature. The shear strength of soil-rock aggregate mixture increases with the increasing rock content and compaction degree respectively, but the increases less when the degree of compaction is more than 92.5%. The shear strength decreases after the first increase with the increasing moisture content, and peaks at near optimum moisture content. Based on the Matlab’ multivariate linear regression analysis, the order of primary and secondary influencing factors on the shear strength is rock content > moisture content> degree of compaction > nonuniformity coefficient > coefficient of curvature. Through the regression analysis of test results, fitting formulas of it’s shear strength are obtained with correlation index R2 bigger than 0.9.

Key words: soil-rock aggregate mixture, direct shear tests, grading parameter, compaction degree, shear strength

中图分类号: 

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[1] 桂跃, 吴承坤, 赵振兴, 刘声钧, 刘锐, 张秋敏. 微生物分解有机质作用对泥炭土工程性质的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 147-155.
[2] 刘杰, 杨玉婳, 姚海林, 卢正, 岳婵, . 基于不同改性方法的分散性黏土处治试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 163-170.
[3] 邹先坚, 王益腾, 王川婴. 钻孔图像中岩石结构面三维形貌特征及 优势抗滑方向研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 290-298.
[4] 瑜璐, 杨庆, 杨钢, 张金利. 塑性极限分析鱼雷锚锚尖贯入阻力[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1953-1962.
[5] 刘建民, 邱月, 郭婷婷, 宋文智, 谷川, . 饱和粉质黏土静剪强度与振动后 静剪强度对比研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 773-780.
[6] 涂园, 王奎华, 周建, 胡安峰, . 有效应力法和有效固结压力法在预压地基 强度计算中的应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 645-654.
[7] 李小刚, 朱长歧, 崔翔, 张珀瑜, 王睿, . 含碳酸盐混合砂的三轴剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 123-131.
[8] 张晨阳, 谌民, 胡明鉴, 王新志, 唐健健, . 细颗粒组分含量对钙质砂抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 195-202.
[9] 王欢, 陈群, 王红鑫, 张文举, . 不同压实度和基质吸力的粉煤灰三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 224-230.
[10] 柴 维, 龙志林, 旷杜敏, 陈佳敏, 闫超萍. 直剪剪切速率对钙质砂强度及变形特征的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 359-366.
[11] 郑耀林, 章荣军, 郑俊杰, 董超强, 陆展, . 絮凝-固化联合处理超高含水率 吹填淤泥浆的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3107-3114.
[12] 洪本根, 罗嗣海, 胡世丽, 王观石, 姚康, . 基质吸力对非饱和离子型稀土抗剪强度的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2303-2310.
[13] 李文轩, 卞士海, 李国英, 吴俊杰, . 粗粒料接触面模型及其在土石坝工程中的应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2379-2388.
[14] 陈国庆, 唐 鹏, 李光明, 张广泽, 王 栋, . 岩桥直剪试验声发射频谱特征及主破裂前兆分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1649-1656.
[15] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
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