冻融循环作用下碳酸盐、硫酸盐及其含量变化对农安碳酸盐渍土抗剪强度影响研究

发布时间：2018-10-04 21:04

【摘要】：吉林省农安县属于典型的季节性冻土区,该地区冬季寒冷,夏季炎热,年蒸发量大于年降雨量,土壤深部的盐分通过水分迁移向地表聚集。对农安地区盐渍土进行检测,发现该地区的盐渍土属于碳酸盐渍土。由于该地区夏冬季节温差过大,对土壤形成的冻融循环作用加深了盐渍土的危害。本文以吉林省农安县碳酸盐渍土为研究对象,进行室内多次冻融循环实验和快速直剪实验及颗分实验,研究碳酸盐渍土在碳酸盐、硫酸盐及其含量变化条件下的抗剪强度的变化规律以及冻融过程中土的颗粒粒组变化情况。通过利用MATLAB建立的BP神经网络模型评价碳酸盐渍土抗剪强度的影响因素。通过上述研究初步得出以下结论:(1)在冻融作用影响下,含碳酸盐、硫酸盐、含碳酸盐+硫酸盐(简称混合盐)的土样内聚力随着冻融循环次数的增加而减小;内摩擦角随冻融循环次数的增加而增大。在冻融循环初期,含碳酸盐、硫酸盐、混合盐的盐渍土在相同压实度、不同含盐量条件下,内聚力和内摩擦角与含盐量具负相关性;在相同含盐量、不同压实度下内聚力和内摩擦角与压实度呈正相关性。(2)在冻融循环过程中,含碳酸盐、硫酸盐、混合盐土样内聚力在0~6次的冻融循环过程中,是内聚力急剧降低阶段,经6~10次冻融循环,是内聚力缓慢降低阶段,经10次冻融循环后,内聚力基本趋于稳定;而含碳酸盐、硫酸盐、混合盐土内摩擦角经0~6次冻融循环后呈急剧增加阶段,6~10次冻融循环后是内摩擦角缓慢增加阶段,经10次冻融循环后,内摩擦角基本趋于稳定,内摩擦角经过冻融作用增加幅度不大。(3)在相同压实度、同等含盐量下,含硫酸盐土样内聚力衰减程度最大,含混合盐土样内聚力衰减程度次之,含碳酸盐土样内聚力衰减程度最小,含盐类型对内聚力影响排序为:硫酸盐混合盐碳酸盐;在相同压实度、同等含盐量条件下,硫酸盐对内摩擦角影响略大于碳酸盐及混合盐,碳酸盐和混合盐对的内摩擦角的影响基本持平。(4)在相同含盐量下,压实度越大,其内聚力的下降幅度越大,内摩擦角增幅也越大;含盐量是以1.5%为临界含量。(5)不同含盐类型的盐渍土在冻融循环条件下各相关粒组转换共同特征是:——含碳酸盐时,盐渍土中的粒组转换形式为:以粗粉粒破碎、粗粘粒-胶粒团聚共同作用为主,随着含盐量和冻融循环次数增加,团聚作用减弱;——含硫酸盐时,盐渍土中的粒组转换形式为:以粗粉粒破碎、粗粘粒-胶粒团聚共同作用为主,随着含盐量和冻融循环次数增加,团聚作用增强;——含混合盐时,盐渍土中的粒组转换形式为:以粗粉粒破碎、粗粘粒-胶粒团聚共同作用为主,随着含盐量和冻融循环次数增加,团聚作用增强。各盐类中发生的团聚作用强度排序为:硫酸盐混合盐碳酸盐。(6)运用BP神经网络模型对冻融循环作用下对农安碳酸盐渍土抗剪强度影响因素分析,给出了在碳酸盐、硫酸盐、混合盐作用下对其内聚力和内摩擦角影响的排序均为:冻融循环次数压实度含盐量。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU448

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本文编号：2251871