非飽和膨脹土增濕變形和增濕強(qiáng)度的試驗(yàn)研究.pdf

1、膨脹土由于其具有脹縮性、超固結(jié)性、裂隙性和強(qiáng)度衰減特性而被土工界譽(yù)為世界難題，倍受重視。幾十年來吸引了許多科學(xué)家和工程技術(shù)人員對(duì)其開展廣泛深入的研究，盡管如此，由于其復(fù)雜性，在工程建設(shè)中還存在許多亟待解決的問題。本文結(jié)合水利部資助的“948”項(xiàng)目，以安康膨脹土為對(duì)象開展了非飽和膨脹土增濕變形和增濕強(qiáng)度的試驗(yàn)研究。 首先大量閱讀了該領(lǐng)域的研究成果，評(píng)價(jià)了各成果的主要貢獻(xiàn)和不足，清楚地認(rèn)識(shí)到膨脹土的根本性質(zhì)就是對(duì)水的特殊敏感性，提出

2、了本文的研究任務(wù)就是通過試驗(yàn)研究增濕引起膨脹土變形和強(qiáng)度的變化規(guī)律。 在壓縮儀上開展了不同初始干密度、不同初始含水率和不同浸水加壓路徑的膨脹土浸水變形試驗(yàn)；在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了初始含水率、初始干密度、變化含水率、加壓浸水路徑等因素對(duì)浸水變形的影響，得到一些膨脹土在側(cè)限條件下浸水變形規(guī)律；發(fā)現(xiàn)了壓力對(duì)膨脹變形具有顯著地抑制作用；提出了膨脹土減脹率概念。 以滿足膨脹土浸水變形試驗(yàn)?zāi)康母难b了三軸儀，該儀器在試驗(yàn)中可測(cè)定非

3、飽和土的孔隙水壓力和變形等；參考黃土增濕變形試驗(yàn)提出了非飽和膨脹土三軸增濕變形試驗(yàn)方法；通過大量的試驗(yàn)總結(jié)了膨脹土在水和力共同作用下的一些變形規(guī)律。 改裝了直接剪切儀，參考黃土增濕剪切試驗(yàn)方法，提出了膨脹土增濕剪切試驗(yàn)方法；討論了剪應(yīng)力水平對(duì)膨脹土增濕剪切變形的影響；發(fā)現(xiàn)膨脹土的增濕強(qiáng)度符合摩爾-庫侖定律；膨脹土的剪切強(qiáng)度與浸水路徑顯著相關(guān)，先浸水后剪切(相同含水率試樣的直接剪切試驗(yàn))與先剪切后浸水(增濕剪切試驗(yàn))所得強(qiáng)度值相差

4、甚遠(yuǎn)，工程設(shè)計(jì)中強(qiáng)度參數(shù)取值時(shí)，對(duì)這一問題應(yīng)給以足夠重視。 根據(jù)膨脹土側(cè)限壓縮浸水變形試驗(yàn)資料和膨脹土三軸增濕變形試驗(yàn)資料，總結(jié)了膨脹土在不同應(yīng)力條件(無荷、側(cè)限壓縮和三軸壓縮)、不同浸水條件(分級(jí)浸水到飽和、一次性浸水到飽和)和不同浸水加壓路徑(先浸水到飽和再加壓、飽和加壓后卸壓到零、先加壓后浸水到飽和、增濕變形)等情況下的變形計(jì)算模式；將這些變形計(jì)算模式通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)回判分析發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算模式吻合很好；將計(jì)算模式用于寧夏