膨脹土膨脹性試驗(yàn)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、膨脹土膨脹性試驗(yàn)研究畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章緒論41.1膨脹土的特性及分布特點(diǎn)41.2膨脹土問(wèn)題研究現(xiàn)狀51.3問(wèn)題的提出、目的和意義71.4論文研究的主要內(nèi)容8第2章試樣的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和制備102.1取樣區(qū)地質(zhì)背景102.1.1地形地貌102.1.2地層巖性102.1.3地質(zhì)構(gòu)造112.1.4氣象水文條件122.2試樣基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)132.2.1原狀土物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)132.2.2界限含水率實(shí)驗(yàn)142.2.3自由膨脹率實(shí)驗(yàn)162.2.4擊實(shí)實(shí)驗(yàn)172.3本章小結(jié)18第3章初始含水率對(duì)膨脹土膨脹性影響的實(shí)驗(yàn)研究203.1初始含水率對(duì)膨脹率的影響規(guī)律203.1.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明

2、及試樣制備203.1.2實(shí)驗(yàn)步驟203.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)213.1.4結(jié)論分析30633.2初始含水率對(duì)膨脹力的影響規(guī)律313.2.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明313.2.2實(shí)驗(yàn)步驟323.2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)323.2.4結(jié)論分析383.3本章小結(jié)39第4章吸水過(guò)程對(duì)膨脹土膨脹性影響的實(shí)驗(yàn)研究404.1膨脹土吸水過(guò)程膨脹率隨著吸水率的變化規(guī)律404.1.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明404.1.2實(shí)驗(yàn)步驟404.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)414.1.4實(shí)驗(yàn)結(jié)論424.2膨脹土吸水過(guò)程膨脹力隨著吸水率的變化規(guī)律424.2.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明424.2.2實(shí)驗(yàn)步驟424.2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)434.2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)論464

3、.3本章小結(jié)46第5章軸向應(yīng)力對(duì)膨脹土膨脹性影響的實(shí)驗(yàn)研究485.1相對(duì)膨脹率實(shí)驗(yàn)研究485.1.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明485.1.2實(shí)驗(yàn)步驟485.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)49635.1.4實(shí)驗(yàn)結(jié)論505.2膨脹率實(shí)驗(yàn)研究525.1.1實(shí)驗(yàn)說(shuō)明525.2.2實(shí)驗(yàn)步驟525.2.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)525.2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)論555.3本章小結(jié)58結(jié)論59參考文獻(xiàn)6163第1章緒論1.1膨脹土的特性及分布特點(diǎn)膨脹土是一種非飽和的、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域性特殊土，其粘粒成分主要由強(qiáng)親水性礦物蒙脫石、伊利石組成，具有顯著的濕脹干縮和反復(fù)濕脹干縮性質(zhì)，濕度變化時(shí)有較大體積變化，變形受約束時(shí)產(chǎn)生較

4、大內(nèi)應(yīng)力，并具有多裂隙性、超固結(jié)性及強(qiáng)度衰減性等特殊性質(zhì)。世界范圍內(nèi)對(duì)于膨脹土的定義不一，我國(guó)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GBJ112-87)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《膨脹土規(guī)范》)中對(duì)膨脹土作如下定義[1]:土中粘粒成分主要由親水礦物組成，同時(shí)具有顯著的吸水膨脹和失水收縮兩種變形特征的粘性土。根據(jù)工程地質(zhì)特征及土的自由膨脹率等指標(biāo)綜合分析，膨脹土一般具有以下特征:(1)裂隙發(fā)育，常有光滑面與擦痕，有的裂隙中充填灰白色、灰綠色粘土，在自然條件下下呈硬塑狀態(tài);(2)多出露于二級(jí)或二級(jí)以上階地、山前丘陵和盆地邊緣，地形平緩，無(wú)明顯自然陡坎;(3)常見(jiàn)淺層

5、滑坡、地裂、新開(kāi)挖槽壁易發(fā)生坍塌等;(4)建筑物裂縫隨氣候變化而張開(kāi)或閉合;(5)自由膨脹率大于或等于40。具備這些條件的土一般即可判定為膨脹土[5].膨脹土在世界范圍內(nèi)分布非常廣泛，迄今己經(jīng)發(fā)現(xiàn)在世界上六大洲的40多個(gè)國(guó)家都有不同程度的膨脹土分布[2、3]。我國(guó)是世界上膨脹土分布最廣、面積最大的國(guó)家之一，在我國(guó)膨脹土主要分布于華中、華南和西南地區(qū)，區(qū)域人口超過(guò)三億。在廣西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山東、陜西、江蘇、貴州和廣東等20多個(gè)省、自治區(qū)、直轄市膨脹土均有不同范圍的分布，總面積在10萬(wàn)以上，其中以湖北、河南、云南、廣西的一些地

6、區(qū)最為發(fā)育[4]。我國(guó)二十幾個(gè)省區(qū)的資料，膨脹土多分布在二級(jí)及二級(jí)以上的河谷階地、山前、盆地邊緣和丘陵地帶，在山地表現(xiàn)為低丘緩坡，在平原地帶表現(xiàn)為地面龜裂、溝槽、無(wú)直立邊坡。也有個(gè)別分布在一級(jí)階地上，呈龍崗一丘陵與淺而寬的溝谷，地形坡度平緩，無(wú)明顯的自然陡坡，具有典型的壟崗式地貌。在流水作用下的水溝水渠，常易崩塌、滑動(dòng)而淤塞[4]膨脹土以沉積建造環(huán)境和母巖風(fēng)化改造作用作為分類(lèi)依據(jù)，其成因可概括為五種類(lèi)型[5]，即湖相沉積膨脹土、河流相沉積膨脹土(沖積膨脹土、洪積膨脹土、冰水沉積膨脹土)63、殘坡積膨脹土、海相沉積膨脹土、火山灰沉積膨脹土。不同類(lèi)型

7、的膨脹土由于來(lái)源母巖不同，成土環(huán)境各異，因此往往具有不同的物質(zhì)成分和裂隙結(jié)構(gòu)面形態(tài)，并具有分帶性和分區(qū)性，膨脹土的微結(jié)構(gòu)特征也隨母巖與地質(zhì)成因的不同而各異。1.2膨脹土問(wèn)題研究現(xiàn)狀過(guò)去人們對(duì)于膨脹土的了解和認(rèn)識(shí)較少，由于其在天然狀態(tài)下具有較好的工程性質(zhì)，土體堅(jiān)硬，強(qiáng)度較高，變形較小，往往認(rèn)為其是一種很好的天然地基土。雖然有許多膨脹地基土上的建筑物，尤其是輕型建筑物發(fā)生了不同程度的開(kāi)裂等問(wèn)題，但這些建筑物損壞的原因往往被歸咎于施工質(zhì)量問(wèn)題或基礎(chǔ)的不均勻沉降，而沒(méi)有考慮到膨脹土浸水膨脹、失水收縮特性對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。1938年，美國(guó)開(kāi)墾局在奧勒岡州歐

8、維希的一座鋼制虹吸管基礎(chǔ)工程中首次認(rèn)識(shí)到了膨脹土問(wèn)題的存在[3]。自那時(shí)起，工程技術(shù)人員開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，建筑物的損壞除了由于沉降造成的以外，