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在我国的工业化进程给环境带来较大的重金属污染问题。目前,重金属污染土的研究是岩土工程的一个重要研究领域。本文围绕宁明膨胀土被重金属Cu2+污染前后的胀缩特性、力学特性、微观形态等方面展开了试验研究与探讨,主要研究内容如下:(1)简述了宁明膨胀土的特点,参考现有的配制重金属污染土的制备方法,采用CuSO4·5H2O晶体作为污染物,运用盐调盐泡法制备土样,初始含水率控制为23%,污染液浓度控制为0g/L、2.5g/L、5g/L、10g/L。(2)宁明膨胀土的胀缩时程曲线均可分为3个阶段,其中膨胀时程曲线需将Does Response模型以及幂函数方能准确地描述膨胀时程曲线,对于收缩时程曲线,Does Response模型可对整个变形过程进行很好地描述。(3)对Cu2+污染前后的膨胀土胀缩性进行了对比分析,试验数据表明污染后的自由膨胀率、膨胀含水率、无荷载膨胀率以及竖向收缩率明显提高。其原因在于Cu2+的侵蚀作用使得氧化物的胶结作用遭到破坏,从而导致胀缩性明显提高,胶结作用的破坏使得土颗粒粒度减小,孔隙发育,土颗粒比表面积变大,吸水量明显增多,因此膨胀含水率提高。(4)微观表征试验表明Cu2+使得膨胀土的双电层厚度、Zeta电位和蒙脱石矿物的晶层间距减小,颗粒间排斥势能降低,因此液塑限随污染液浓度的增大而降低。但由于污染液对氧化物的溶蚀、分解作用对膨胀土的影响较大,因而导致胀缩性随Cu2+浓度的升高而增加。(5)三轴试验结果表明,随着Cu2+浓度的增大,损伤变量呈上升趋势,抗剪强度逐渐衰减。重金属污染土的应力-应变关系类型仍为应变硬化型,Cu2+浓度的升高对膨胀土的硬化趋势并无明显的影响,这取决于结合水膜与游离氧化物溶蚀程度的综合影响。(6)宁明膨胀土的结构呈面-面叠聚体状排列,随着Cu2+浓度的增大,这种排列结构更为明显,这是土体胶结作用被严重破坏的结果,这同时也说明:虽然重金属污染使得结合水膜变薄,润滑作用减弱,但是由于土体胶结作用的破坏,孔隙的发育,因此污染土的力学强度总体上仍是呈现出衰减的趋势。