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随着中国-东盟经济贸易区的持续发展,红黏土地区的城镇工程建设、高速铁路与高速公路等基础设施也在不断增加,对于红黏土工程性质也提出了越来越高的要求,国内外学者采用了石灰、水泥、纤维等外掺剂的方法去改良红黏土工程性质,取得了一些成果。伴随着纳米材料的新盛,我国在国防科技、材料科学、医药学等领域开始广泛地运用纳米材料及纳米技术,由此本文采用新型的外掺剂纳米石墨粉,探讨其对红黏土工程性质的影响。纳米石墨粉不仅具有独特的小尺寸效应、表面效应等纳米材料效应,而且还具有强吸附性、耐高温性、结构稳定等性质,能够适应外界环境的变化。本文将纳米石墨粉分散到红黏土中去,按照试验规程,制取不同掺入比、不同干密度的纳米石墨粉红黏土(NGP-红黏土),通过三轴固结不排水试验、固结压缩试验和渗透试验研究分析了NGP-红黏土相关工程性质随掺入比、干密度变化而变化的规律,得出以下结论:(1)在相同干密度1.4g·cm-3下,NGP-红黏土的抗剪强度、黏聚力均随着掺入比增加先增加后减小,但仍大于素红黏土,NGP最优掺入比在1%2%之间;内摩擦角随掺入比增加基本无明显变化。在不同干密度1.3、1.4、1.5g·cm-3下,NGP-红黏土抗剪性能随干密度增大而变好,素红黏土抗剪性亦有与NGP-红黏土相同的变化趋势。(2)不同掺入比NGP-红黏土属于低压缩性土,NGP-红黏土压缩系数随着掺入比增加而较小,说明纳米石墨粉有效地改善了红黏土孔隙比;同种掺入比下NGP-红黏土的压缩系数随干密度的增大而较小,NGP-红黏土与素红黏土压缩系数随干密度变化的规律一致。NGP-红黏土的压缩模量亦有与其压缩性数相反的规律。(3)NGP-红黏土的渗透系数随掺入比增加而减小,这也进一步说明纳米石墨粉改变了红黏土的孔隙比,进而推断纳米石墨粉改变了红黏土微观结构。最后结合了SEM电镜扫描图片,初步分析讨论了NGP-红黏土黏聚力、压缩系数、渗透系数随掺入比变化规律的微观机理。