基于常规直剪试验的泾阳非饱和黄土抗剪强度研究

摘要

非饱和黄土的抗剪强度研究，是为了提供合理的强度进行地基承载力、边坡稳定性、挡墙土压力和围岩压力等的估算。本试验研究是为解决工程实践问题而设计，希望获得更适应于工程的黄土非饱和抗剪强度估计的理论指导方案。
　　以陕西泾阳典型黄土为研究对象，取L1、S1、L5、L9层原状土样，分别代表地层Q3、Q2和Q1；采用滤纸法进行土水特征曲线测试，直快剪进行不同含水率下的抗剪强度测试，三轴固结不排水剪、三轴固结排水剪和直快剪进行饱和抗剪强度指标测试，估计出Bishop模型、Fredlund模型和Vanapalli模型中的参数。
　　本研究获得以下结果：①60m埋深时，泾阳黄土的饱和度在20-60％，土水特征曲线从L1至L9在该含水区间内变化幅度较大，土体越密实，在相同含水率下基质吸力越高。②不排水快速剪切试验测得的饱和有效内摩擦角远小于排水慢剪试验测试值，相同的试验方法测得的有效内摩擦角较为接近，并与土样的干密度关系甚小，泾阳黄土的固结不排水三轴试验测得的有效内摩擦角各土层在10°左右，而固结排水剪的结果达27°。③建立起Vanapalli非饱和抗剪强度预测模型中的参数?与塑性指数的关系。
　　建立起采用干密度、塑性指数和黏粒含量，结合Fredlund& Xing土水特征曲线方程、Vanapalli抗剪强度模型预测非饱和黄土抗剪强度的方案，泾阳典型黄土L5层在100kPa压力下的直快剪结果对方案进行了有效性检验，误差在40%以内。

目录

第一章 绪 论

1.1 研究意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 技术路线

1.5 创新点

第二章 取样与测试

2.1 取样与物理指标测试

2.2 非饱和抗剪强度测试方案

2.3 初始基质吸力测试结果

2.4 饱和抗剪强度指标测试结果

2.5 直接剪切试验结果

第三章 基于常规直快剪的非饱和抗剪强度预测模型

3.1 Bishop(1959)模型和Fredlund(1978)模型

3.2 Vanapalli(1996)模型

第四章 黄土非饱和抗剪强度估计

4.1 估计方案

4.2 方案的合理性分析

第五章 结 论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢