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不同干密度粗粒土抗剪强度特征试验研究
摘要
本文通过对不同干密度粗粒土的抗剪强度特征试验研究，得出了不同干密度条件下粗粒土抗剪强度的变化规律，并分析了影响其抗剪强度的因素。
研究对象为采自某工程现场的粗粒土样品，经过实验处理后，得到了不同干密度下的抗剪强度试验数据。通过对试验数据的分析及归纳，得出结论：随着干密度的增加，粗粒土的抗剪强度增大；一定范围内，当干密度达到某一临界值时，粗粒土抗剪强度变化趋势发生变化，干密度继续增加反而会导致抗剪强度的下降。分析了影响粗粒土抗剪强度的主要因素是干密度、土颗粒大小和粒间角度。
研究表明，粗粒土的抗剪强度受到干密度、土颗粒大小和粒间角度等因素的影响，要充分考虑这些因素的作用，才能准确评估粗粒土的工程性质，为实际工程项目提供理论依据。
关键词：粗粒土；抗剪强度；干密度；土颗粒大小；粒间角度
Abstract
Thispaperstudiestheshearstrengthcharacteristicsofcoarse-grainedsoilunderdifferentdrydensities,andanalyzesthefactorsthataffecttheshearstrengthofcoarse-grainedsoil.Theresearchobjectisthecoarse-grainedsoilsamplestakenfromaconstructionsite.Afterexperimentaltreatment,thetestdataofshearstrengthunderdifferentdrydensitieswereobtained.Throughanalysisandinductionofthetestdata,theconclusionwasdrawnthatwiththeincreaseofdrydensity,theshearstrengthofcoarse-grainedsoilincreases.Withinacertainrange,whenthedrydensityreachesacriticalvalue,thetrendofshearstrengthofcoarse-grainedsoilchanges,andtheincreaseofdrydensitywillleadtothedecreaseofshearstrength.Themainfactorsthataffecttheshearstrengthofcoarse-grainedsoilaredrydensity,particlesizeandintergranularangle.
Theresearchshowsthattheshearstrengthofcoarse-grainedsoilisinfluencedbydrydensity,particlesizeandintergranularangle,andthesefactorsshouldbefullyconsideredtoaccuratelyevaluatetheengineeringpropertiesofcoarse-grainedsoilandprovidetheoreticalbasisforpracticalengineeringprojects.
Keywords:Coarse-grainedsoil;shearstrength;drydensity;particlesize;intergranularangle
引言
粗粒土是一种土性质特殊、结构松散的土体。由于其孔隙度大、水灰空间广，因此其自然相对密度较小。习惯上将相对密度小于70%的土属于粗粒土范围。而相对密度大于70%的土被称为细粒土。粗粒土为常见的公路、铁路、水利工程、工业建筑及堆场区表层填土的原材料。其具有抗风性强、强度高、抗水蚀能力强、加工性好、变形小等特点。
因此，精确评估粗粒土的工程性质显得尤为重要。在实际工程中，粗粒土的抗剪强度是其重要指标之一。本文从一定范围内探讨了干密度、土颗粒大小和粒间角度等因素对粗粒土的抗剪强度的影响，探究这些因素对粗粒土抗剪强度的影响规律，为实际工程提供理论依据。
材料与方法
1材料
本研究采集了某工程现场的粗粒土样品，土颗粒主要为石子、碎石及沙子，颗粒大小分布范围8mm~20mm，含水率为8%~10%。
2方法
样品具体实验步骤如下：
①对土样进行筛分，筛选出粒径分别为8mm~10mm、10mm~15mm、15mm~20mm的三个筛分级别；
②将选好的土样采用铺结法在一个300mm直径的环形模具中压实成型，压实模具前应先在底板上放1-2cm高的碎石层，使铺掘更牢固；
③压实完成后，用压实模具切出制备成规模丝管样品，规模丝管