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《膨脹土的浸水變形特性》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)2005年11月水利學報SHUIUXUEBAO第36卷第11期文章編號：0559．9350(2005)11．1385—07膨脹土的浸水變形特性李振1，邢義川2，張愛軍1(1西北農(nóng)林科技大學水利與建筑工程學院。陜西楊陡712l呻；2中國水利水電科學研究院綜合事業(yè)部。北京100蟬4)摘要：使用壓縮儀，對不同起始密度及不同起始含水率的膨脹土進行了分級浸水和一次性浸水膨脹變形試驗，同時測試了試樣在最水前后不同壓力下膨脹變形量的變化過程。試驗結(jié)果表明，不同浸水路徑在浸水的初期階段對膨脹土的膨脹變形
2、速率有一定的影響，但膨脹率最終值基本一致；浸水膨脹再壓縮試驗中壓縮穩(wěn)定后的膨脹率比先壓縮再{曼水膨脹試驗膨脹穩(wěn)定后的膨脹率要小，但變化較快，并隨著壓力的增大，加壓后膨脹率逐漸減小，最終兩種試驗的膨脹率趨于一致；壓力對不同初始含水率試樣膨脹率的影響較小，對不同初始干密度試樣的影響較大；在浸水單向膨脹試驗過程中試樣的干密度與膨脹率呈雙曲線變化規(guī)律。關(guān)鍵詞：膨脹土；浸水；壓縮；變形；膨脹率中圈分類號：TU4兒．2文獻標識碼：A1研究背景在膨脹土地區(qū)的工程建設(shè)中，常用膨脹土作為建筑物的地基，由于膨脹土含
3、有強親水性黏土礦物成分如蒙脫石和伊利石，使得膨脹土吸水膨脹，失水收縮，從而引起建筑物的開裂、傾斜破壞，或使開挖體的邊坡產(chǎn)生滑移失穩(wěn)等現(xiàn)象，對工程建筑產(chǎn)生極大的危害。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年由于膨脹土造成的損失可達近百億元“]。加強對膨脹土工程特性的研究，總結(jié)探討其內(nèi)在的變形規(guī)律性，對工程建設(shè)具有十分重要的經(jīng)濟意義和工程實踐價值。研究表明，影響膨脹土變形的因素較多，膨脹土的變形不僅與應(yīng)力路徑有關(guān)，而且與起始含水率和干密度有關(guān)”o。許多學者對膨脹土的結(jié)構(gòu)特性、遇水作用后產(chǎn)生膨脹變形的機理、膨脹土的本構(gòu)關(guān)系
4、及在不同初始狀態(tài)下的膨脹變形進行了深入的研究”“，從中得到了許多能很好解釋膨脹土工程特性的結(jié)論，但對于在不同浸水路徑下膨脹土遇水增濕而產(chǎn)生膨脹變形的研究卻不多。針對這一點，本文在不同的浸水路徑和加荷方式下，采用壓縮儀對膨脹土浸水變形特性進行試驗探討。2試驗材料與方法2．1試驗試樣試驗土樣取白安康工業(yè)開發(fā)區(qū)某工程地基膨脹土，其物理性質(zhì)試驗結(jié)果見表l。表1膨脹土的物理性質(zhì)試驗結(jié)果2．2試驗方法“1按試驗方案所需的含水率配制土料，制備試樣時采用千斤頂一次壓實至控制高度收稿日期：2005_01-27基金
5、項目：水利部“舛8”計劃技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化項目(c淵8)作者簡介：李振(1969一)，男，陜西華縣人，工程師，主要從事巖土工程試驗研究。E．md：Iidmn898@126．一1385萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)萋一譬《i窖勰萬方數(shù)據(jù)圈7不同起始干錯匿試樣壓縮穩(wěn)定提水后的圖8相同起始干廚腰試樣壓耀器足授水啟膨脹率歷時曲線膨脹率變化歷時曲線從圖8中看到，壓力越小，膨脹變形越大，在壓力為O時，其膨脹變形達到最大值；在未浸水前的起始壓縮階段，各試樣的壓縮變形量雖然相差不大，但還是隨著壓力的增大而增大；當壓縮穩(wěn)定后對試樣
6、浸水，不同壓力下的試樣遇水產(chǎn)生變形的速率就表現(xiàn)出不同，壓力越大，變形速率越小，反映在曲線上就是壓力越大，曲線上升段的斜率越小，甚至出現(xiàn)負值(即壓縮)；圖8中也明顯地表明，壓力越小，膨脹變形量越大，即起始干密度一定時，壓力越大，膨脹變形量越小。3．5起始干密度對膨脹變形的影響不論是逐級浸水，還是一次性浸水到飽和，不同起始干密度試樣的自由膨脹率隨著起始干密度的增大而增大，并且膨脹率a。與起始干密度P響之間有如亂，=印。一B的線性關(guān)系(見圖9)，其中A、B為試驗系數(shù)。通過對逐級浸水和一次性浸水到飽和兩
7、種浸水途徑的起始干密度與其膨脹率的線性擬合得到，一次性浸水到飽和時A=29．26，B=28．04，相關(guān)系數(shù)艫=o．96；逐級浸水飽和時A=22．40，曰=19．80，相關(guān)系數(shù)釅=0．93。在試驗的過程中對起始干密度分別為1．40、1．50、1．60∥co的3種試樣在不同時段的干密度進行測定，并點繪成試驗過程中試樣干密度與膨脹率關(guān)系，見圖10。翻：∞葬莖豁落墓≯△15試驗點。l6試驗點5304560弗脹率(％)圖9不同起始干密度與自由膨脹率的關(guān)系曲線圖lo試驗過程中干密度與膨脹率關(guān)系曲線從圖10中
8、看到，在試驗過程中隨著膨脹率的增加，試樣干密度減小。這是由于在試驗過程中，水分不斷進入到試樣內(nèi)部與膨脹性礦物結(jié)合而產(chǎn)生膨脹變形，使得試樣體積增大，干密度減小。事實上，設(shè)試樣干土質(zhì)量為m，試樣為圓柱型，試驗前高度為^。，半徑為r0，試樣試驗前的干密度為肌，浸水后試樣的高度增加到^。+△^，半徑增加h+△r，則膨脹后試樣的干密度P，。為：～2幣i面壽而(2)給上式右端的分子和分母同除以試樣試驗前的體積"：k，則有～=面百‰。)式中：d，=等為徑向膨脹率；以=等為軸向膨脹率。由于本文試驗使用的儀器為固
