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摘 要 膨脹土随含水量和干密度等因素的变化产生一系列变化特性,体积发生变化,而当体积受限时,产生膨胀力,这对工程会产生一定的影响。在不同的条件下,干密度、含水率和饱和度中的一个或者两个因素可以更好地表现膨胀土的变化特性。通常,在含水量的一定范围内,干密度因素同含水量相同,在另一个范围内,饱和度又与含水量影响因素相同,而当含水量确定时,干密度同饱和度因素是等价的。
关键字 膨胀土;特性;变化;含水量;干密度;饱和度。
中图分类号:U416.1+67
一、引 言
膨胀土是一种破坏性强且分布十分广阔的土种,主要是由亲水矿物组成,比如蒙脱石、伊利石等,行为表现出失水收缩和吸水膨胀的性质。在膨胀土区域修筑建筑物发生破坏,这是由于膨胀土巨大的膨胀力和其胀缩变形产生的。因而,对膨胀土特性的研究于工程施工和设计都具有重要价值。先前,已有许多研究把重点放在了膨胀力和膨胀变形上,得到了一些结论。本文在此基础上讨论了膨胀土特性指标和特性的关系。
二、膨胀特性与含水量
现有湖南某地膨胀土的试验数据,该土为灰白色,液限82%,塑性指数为48,自由膨胀率为102%,根据此资料研究表明,含水量与膨胀压力的关系和含水量与干密度以及饱和度相比,似乎更密切些。由试验数据表明,干密度在14.6-15.0的范围内,压强-干密度关系明显受饱和度的影响;当饱和度为93.5-97.0的时候,压强-饱和度曲线关系也能够得到相同的现象。因而,这些由干密度和饱和度影响的数据即可进行相当的关系分析。
从分析结果上看,如果考虑了饱和度的因素后,压强与干密度以及膨胀率与饱和度的关系,还有在干密度影响下,膨胀率与饱和度和压强与干密度的关系,是同膨胀率与含水率以及压强与含水率的关系等价的。当然,在一定条件下,等价关系并不绝对。这是由于含水率、干密度以及饱和度相互依存且对土样压强的影响相同。
故而,干密度与饱和度以及压强与含水率的关系并不简单,压强的描述必须是各种数据的综合。
三、膨胀特性与饱和度
试验用土取自广西某地区,且膨胀土土块的连接强度弱,在一定干密度区间内,从数据点(如下图)的分布以及拟合曲线能够看出,有一个临界值密度,干密度低于该值时,随着饱和度的加大,膨胀压力也随之加强,反之则减小,此时膨胀压力处于一个较小的值。
可以得到,对膨胀压力和干密度来说,当c最好时,lnp-r与lnp-lnr关系相同,而当c为1.0时,差异就产生了;对于膨胀率与干密度和膨胀率与膨胀压力关系来说,c最好时,它们的效果大致完全吻合,而当c为1时,差异较大。在上述中,膨胀压力可根据规范中的作图法得到;膨胀率是在50kPa时的变形值,这与直接在50kPa下的结果有所差异,但试验表明,变化规律是一致的。
五、结 论
从对影响膨胀特性的因素(含水量、饱和度、干密度等)的试验探究中,得到了一些结论。
结论一,影响膨胀土膨胀特性的因素包括干密度、饱和度和含水量,当条件满足时,它们都能用来描述膨胀土的膨胀压力和膨胀率。
结论二,膨胀压力和膨胀率之间存在某固定的关系,在这其中,最佳拟合c值不为1,当然取1时结果差距不很大。
结论三,膨胀率与含水量以及干密度与饱和度的关系,在膨胀压力达到50kPa时,可用固定公式表示。
结论四,干密度存在一临界值,大于和小于它时,膨胀压力和饱和度的关系趋势是相反的。
参 考 文 献
[1]缪林昌,仲晓晨,殷宗泽.膨胀土的强度与含水量的关系[J].岩土力学,1999,20(6):18-21.
[2]朱建强.水分对膨胀土膨胀变形与膨胀压力的影响研究[J].湖北农学院学报,1999,19(2):22-25.
[3]刘洋,周健,王国强.膨胀土基坑边坡降雨入渗的一维数值模拟[J].同济大学学报(自然科学版),2005,33(2):158一161.
关键字 膨胀土;特性;变化;含水量;干密度;饱和度。
中图分类号:U416.1+67
一、引 言
膨胀土是一种破坏性强且分布十分广阔的土种,主要是由亲水矿物组成,比如蒙脱石、伊利石等,行为表现出失水收缩和吸水膨胀的性质。在膨胀土区域修筑建筑物发生破坏,这是由于膨胀土巨大的膨胀力和其胀缩变形产生的。因而,对膨胀土特性的研究于工程施工和设计都具有重要价值。先前,已有许多研究把重点放在了膨胀力和膨胀变形上,得到了一些结论。本文在此基础上讨论了膨胀土特性指标和特性的关系。
二、膨胀特性与含水量
现有湖南某地膨胀土的试验数据,该土为灰白色,液限82%,塑性指数为48,自由膨胀率为102%,根据此资料研究表明,含水量与膨胀压力的关系和含水量与干密度以及饱和度相比,似乎更密切些。由试验数据表明,干密度在14.6-15.0的范围内,压强-干密度关系明显受饱和度的影响;当饱和度为93.5-97.0的时候,压强-饱和度曲线关系也能够得到相同的现象。因而,这些由干密度和饱和度影响的数据即可进行相当的关系分析。
从分析结果上看,如果考虑了饱和度的因素后,压强与干密度以及膨胀率与饱和度的关系,还有在干密度影响下,膨胀率与饱和度和压强与干密度的关系,是同膨胀率与含水率以及压强与含水率的关系等价的。当然,在一定条件下,等价关系并不绝对。这是由于含水率、干密度以及饱和度相互依存且对土样压强的影响相同。
故而,干密度与饱和度以及压强与含水率的关系并不简单,压强的描述必须是各种数据的综合。
三、膨胀特性与饱和度
试验用土取自广西某地区,且膨胀土土块的连接强度弱,在一定干密度区间内,从数据点(如下图)的分布以及拟合曲线能够看出,有一个临界值密度,干密度低于该值时,随着饱和度的加大,膨胀压力也随之加强,反之则减小,此时膨胀压力处于一个较小的值。
可以得到,对膨胀压力和干密度来说,当c最好时,lnp-r与lnp-lnr关系相同,而当c为1.0时,差异就产生了;对于膨胀率与干密度和膨胀率与膨胀压力关系来说,c最好时,它们的效果大致完全吻合,而当c为1时,差异较大。在上述中,膨胀压力可根据规范中的作图法得到;膨胀率是在50kPa时的变形值,这与直接在50kPa下的结果有所差异,但试验表明,变化规律是一致的。
五、结 论
从对影响膨胀特性的因素(含水量、饱和度、干密度等)的试验探究中,得到了一些结论。
结论一,影响膨胀土膨胀特性的因素包括干密度、饱和度和含水量,当条件满足时,它们都能用来描述膨胀土的膨胀压力和膨胀率。
结论二,膨胀压力和膨胀率之间存在某固定的关系,在这其中,最佳拟合c值不为1,当然取1时结果差距不很大。
结论三,膨胀率与含水量以及干密度与饱和度的关系,在膨胀压力达到50kPa时,可用固定公式表示。
结论四,干密度存在一临界值,大于和小于它时,膨胀压力和饱和度的关系趋势是相反的。
参 考 文 献
[1]缪林昌,仲晓晨,殷宗泽.膨胀土的强度与含水量的关系[J].岩土力学,1999,20(6):18-21.
[2]朱建强.水分对膨胀土膨胀变形与膨胀压力的影响研究[J].湖北农学院学报,1999,19(2):22-25.
[3]刘洋,周健,王国强.膨胀土基坑边坡降雨入渗的一维数值模拟[J].同济大学学报(自然科学版),2005,33(2):158一161.