武广客专红粘土变形特性及形成机理研究

余 敦 猛 （ ８ ） 男 ， 士生 ， １ ３ ： 硕 ９ 主要 研 究 领 域 为 路 基 和 边 坡 工 程 国 家 自然科 学 基 金 资 助 项 目（ 准 号 ： ０ ７ １ ０ 、 道 部 科 技 研 究 开 发 计 划 项 目（ｉ 号 ： ０ ５ ０ 一ｒ 一 ） 助 批 ５ ７８ ８ ）铁 ｔ准 ｔ Ｚ ０ Ｋ０ ２Ｐ ２ １ 资
第 ３ ４卷 第 ６期
２ １ Ｏ ０年 １ ２月
武汉理 工 大学学报 （ 通科 学与 工程 版） 交
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陷和边坡失稳 等病害 ， 给人 民生命 财产 和社会经 济
造 成 巨大 损 失 ． 广 客 运 专 线 武 汉 至 韶 关 段 分 布 有 武 长 达 １０ｋ 的 红 粘 土 ， 修 筑 路 基 和 开 挖 边 坡 时 ０ ｍ 在 常 会 遇 到 一 系 列 红 粘 土 变 形 方 面 的 问题 ， 此 ， 因 对
由 图 １ 知 ， 粘 土 的 应 力 一 变 关 系 呈 非 线 可 红 应
性． 粘土 的应 力一 变 曲线 陡 峭段 的应 变 较 小 ， 红 应
破 坏 ， 粘 土 在 剪 切 过 程 中 不 会 发 生 土 颗 粒 的 旋 红
而 对 应 的应 力 增 幅 较 大 ， 随 后 的 平 缓 段 对 应 的 但
１ ２ 红 粘 土 的体 积 应 变 一 向应 变 关 系 ． 轴
由 图 ２可 知 ， 粘 土 的体 积 应 变 轴 向应 变 关 红 系 呈 非 线 性 ， 有 明 显 的 拐 点 ， 起 始 阶段 各 围 压 均 在 下 红 粘 土 的 体 积 应 变 轴 向应 变 曲 线 基 本 一 致 ， 这 说 明 该 红 粘 土 具 有 相 同 的 初 始 应 力 状 态 ， 始 变 初 形 状 态 相 同． 着 围 压 增 大 ， 积 变 形 也 相 应 增 随 体 大 ． 围 压 下 ， 粘 土 在 剪 切 的 初 始 阶 段 都 是 剪 各 红
红粘土是碳酸 盐岩在热带 、 热带湿热气候 条 亚
件 下 经 过 物 理 、 学 风 化 和 红 土化 作 用 而 形 成 的 一 化
．
一
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种呈褐红 、 棕红 及黄 褐 等颜 色 的高 塑性 粘 土． 由于
红 粘 土 的特 殊 性 ， 粘 土 地 段 常 常 发 生 诸 如 路 基 沉 红
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武 广 客 专 红粘 土变 形 特 性 及形 成 机 理 研究 ＊
余 敦 猛 ＂ 杨 果 林
（ 巾冶 集 团武 汉 勘 察 研 究 院 有 限 公 司 武汉
方 薇
长沙 ４０７）） １ ０ ５ １
４０８） （ ３ ０ ０ 中南 大 学 土 木 建 筑 学 院
应 变较 大 ， 而应 力 增 长较 小 ． 表 明 ， 这 在应 力 作 用
下 ， 到 结 构 强 度 后 产 生 的 应 变 远 大 于 土 体 挤 密 达 所 产 生 的 应 变 ， 第 二 阶 段 变 形 远 大 于 第 一 阶 段 即
的变 形＿． １
收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ — Ｏ ２ １ ９２ Ｏ
摘 要 ： 武 广 客运 专 线 沿 线 红 粘 土 进 行 了变 形 特 性 研 究 ， 合 室 内试 验 ， 察 了该 地 区 红 粘 土 的应 对 结 考
力 应变特性 、 固结 变 形 特 性 和 胀 缩 变 形 特 性 ， 现该 地 区 红粘 土具 有 典 型红 粘 土 的超 固结 性 ， 而 发 固
轴 向应变 ／ ％ 轴 向应变 ／ ％
ａ ）咸 宁 工 点
ｂ 泉 口工 点 ）
１ 红 粘 土 固结 排 水 剪 应 力一 变 曲 线 应
一
武广客运专线 沿线 红粘 土 的变形 特性 进行 研 究也
就 显 得 十 分 迫 切 和 必 要 ． 文 从 红 粘 土 的 应 力 应 本
转 、 动 等 现象 ， 以是 剪缩 的 ， 错 所 即图 ２中拐 点之 前 陡峭段 对应 的体积 应变 ． 在第 二 阶段 的变 形 中 ， 由于土体结 构 已经破 坏 ， 受 到挤 压后 ， 在 一些 土颗
粒 必 须 脱 离 原 来 的 位 置 ， 过 前 面 的 颗 粒 产 生 错 绕 动 滑移 ， 时土 体便 可能 出现剪胀 现象 ． 这
１ １ 红 粘 土 应 力 一 变 关 系 ． 应
缩， 但过 了拐 点 以后 体积 变化 出现 了波动 ， 出现剪 胀 现象 ， 的土体 体 积应 变 在 达 到某 一 固定值 后 有 便 不再 随轴 向应变增 加 而发生 变化．
在 第 一 阶 段 变 形 中 ， 于 红 粘 土 的 结 构 没 有 由
不密 、 同结 反 剖 面 特 性 ， 中等 压 缩 性 ， 膨 胀 性 较 小 而 收 缩 性 较 强． 论 了 红 粘 土 变 形 特 性 的 形 成 其 讨
机理．
关键词 ： 粘土 ； 红 固结 变形 ； 缩 变 形 ； 成 机 理 胀 形 中 图 法 分 类 号 ： １ ． Ｕ２ ３ １ ＤＯＩ １ ． ９ ３ ｊ ｉｓ ． ０ ６２ ２ ． ０ ０ ０ ． ０ ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ — ８ ３ ２ １ ． ６ ０ ０
变 关 系 、 结 变 形 和胀 缩 变 形 ３ 方 面 来 研 究 红 粘 固 个 土的变形特性 ， 讨论 了红粘 土 变形 特性 的成 因 ， 并 对 于 如何 减 小 红 粘 土 的 变 形 、 保 相 关 工 程 的 安 全 确
顺 利进行 提 出了若 干应对 措施．
１ 红粘 土 的应 力一 变特 性 应