廣西寧明膨脹土的膨脹力試驗研究.pdf

1、膨脹土遇水膨脹軟化、失水收縮干裂，工程性質(zhì)復(fù)雜，常常引發(fā)膨脹土所在地區(qū)的巖土工程災(zāi)害。膨脹土無論是在飽和環(huán)境下還是在非飽和環(huán)境下，都會發(fā)生不同程度的膨脹，表現(xiàn)出不同的膨脹力，給膨脹土所在地區(qū)造成工程災(zāi)害。盡管目前人們對飽和土的膨脹特性有了較為深入的了解，但是在非飽和環(huán)境下有關(guān)膨脹土的力學(xué)特性的研究仍較為缺乏，尤其是膨脹力的測試及其機(jī)理解釋方面仍然存在諸多爭議。本文針對廣西寧明膨脹土在純水飽和環(huán)境與控制濕度的非飽和環(huán)境下，分別測量各自的極

2、限膨脹力與自然膨脹力，并分析其膨脹機(jī)理。本文的研究內(nèi)容包括飽和環(huán)境下膨脹土極限膨脹力的測試與非飽和環(huán)境下膨脹土自然膨脹力的測試，主要成果如下：
　?。?）目前測量土體膨脹力的主要方法有膨脹反壓法、加壓膨脹法、平衡加壓法和恒體積法四種?；跍y量膨脹力的恒體積法，利用TST-55型滲透儀、高精度壓力傳感器和數(shù)采系統(tǒng)改進(jìn)了測量土體膨脹力的裝置，并測定了寧明膨脹土的極限膨脹力。試驗結(jié)果表明，土樣初始含水量和干密度對土體的極限膨脹力都存在顯

3、著的影響，并建立了極限膨脹力與干密度之間的定量關(guān)系式；較低初始含水量時，不同干密度的土樣在膨脹力達(dá)到峰值之后，均有不同幅度的降低，且隨著干密度的增大而降低的越多，并且發(fā)現(xiàn)極限膨脹力降低值與干密度之間在雙對數(shù)坐標(biāo)軸上存在線性關(guān)系；而在較高初始含水量時，不同干密度的土樣在膨脹力達(dá)到峰值之后，會保持平穩(wěn)趨勢。極限膨脹力的對數(shù)值與初始含水量之間具有很好的線性關(guān)系，土樣吸水量的對數(shù)值與初始含水量以及干密度均有著很好的線性關(guān)系。
　?。?）為

4、了研究膨脹土在非飽和環(huán)境下的膨脹力，結(jié)合測量膨脹力的恒體積法與控制吸力的蒸汽平衡法（控制相對濕度），本試驗設(shè)計了一種能夠測量膨脹土在非飽和環(huán)境下膨脹力的儀器。本文試驗結(jié)果表明，膨脹土的自然膨脹力隨著相對濕度的增大而增大；通過軸平移法與蒸汽平衡法聯(lián)合測定全吸力范圍內(nèi)寧明膨脹土的土水特征關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)寧明膨脹土的吸濕曲線與脫濕曲線兩者不重合，存在滯回現(xiàn)象，構(gòu)成一個滯回圈。自然膨脹力在到達(dá)峰值后會稍微降低，最終達(dá)到穩(wěn)定值，即殘余膨脹力；自然膨