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结构性黄土无侧限抗压强度试验过程的电阻率研究 ·493· 结构性黄土无侧限抗压强度试验 过程的电阻率研究 冯松涛，刘松玉，刘志彬 (东南大学交通学院岩土工程研究所，南京210096) 摘要：土的电阻率指标与其物理力学性质关系密切，本文通过在室内对黄土进行无侧限压缩试验同步测量 其电阻值，分析了黄土在压缩变形过程中电阻率指标的变化规律。研究表明：黄土的电阻率与含水量、抗压强 度以及应变密切相关。含水量高，抗压强度低，电阻率就小，尤以掺水泥黄土电阻率随含水量和抗压强度的变 化最为典型；黄土电阻率随着应变的增加而逐渐降低，当应变增加到一定程度时，黄土电阻率趋于稳定，电阻率 随应变的变化关系能很好地反映结构性黄土的损伤演化过程；此外，黄土的电阻率还与外掺改性材料相关。 关键词：黄土；结构性；电阻率；无侧限抗压强度 电阻，单位用Q·m表示。本文拟将电阻率指标应 0 引 言 用于黄土的结构性研究，分析电阻率随黄土结构 损伤发展而变化的规律。由于土的电阻率指标获 黄土是一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。 取简便、快捷、连续，因而将其应用于土的结构损 颗粒组成以粉粒为主，具有较强的水敏性，即天然 伤研究将从一定程度上克服传统土力学研究方法 低湿度下具有明显高强度和低压缩性的黄土，但 的弊端，大大提高土体结构性指标测试的可操作 在浸水甚至增湿时会出现强度骤降和变形突增的 性和一致性，为黄土结构损伤演化过程的定量描 特性。我国是世界上黄土面积分布最广泛的地 述提供一种新视角。 区，主要分布在西北、华北平原及东北的南部地 区。随着我国西部大开发伟大战略的推进，在黄 1试验方案 土地基上兴建高层建筑、公路、铁路、机场等土工 建筑物日益增多，工程实践对黄土变形预测和控 1．1试验仪器和测试原理 制的要求也越来越高，由此引发的与黄土有关的 电阻率测试采用东南大学岩土工程研究所自 岩土工程问题亦愈来愈突出。由于结构性是影响 行研制的ESEU一1电阻率测试仪[43。依据土的电 黄土力学行为和变形特性的重要因素，因此，如何 学模型，采用交流、低频、二相电极，通过调节低频 在黄土基本性质研究中增加对其结构性的考虑， 率交流电桥的平衡，测得土的电阻，进一步计算得 或建立新的结构性本构模型来描述结构性黄土的 到电阻率[5]。仪器的有效量程为10～9999912，其 受力变形性状，已成为当今黄土力学研究领域的 电路原理如图1所示。 一大热点。同时，开展其结构性研究对这类地基 测出土的电阻Rx，由公式(1)得到土的电 土的处理、设计和施工具有重要的工程指导 阻率。 意义‘1～3l。 (1) Rx—RRl／R2；P=RS／L 电阻率是表征土体导电性的基本参数，是土 的固有物性参数之一。土的电阻率实际上就是当 式中，Rx为实测土的电阻；p为实测土的电阻率； 电流垂直通过边长为1m的立方体土样时呈现的 R为可调电阻；R，、R：为标准电阻；S为电极截面 (20060286031)。 ·494· 地基处理理论与技术进展 积；L为电极间距。 的变化规律，进行了一系列不同含水量下原状黄