宁明膨胀土膨胀形规律和本构关系研究.pdf

摘 要 膨胀土问题是工程地质和非饱和土力学领域中最为复杂的研究难题之一。目 前关于膨胀土的膨胀变形和膨胀本构关系的研究已相对较多，但绝大多数都是建 立在充分膨胀的基础上，且得出的规律基本是在初始含水量不变条件下，膨胀变 形量与上覆压力的单一关系和在上覆压力不变条件下，膨胀变形量与初始含水量 的单一关系。膨胀士的膨胀机理复杂，影响膨胀变形量的因素繁多，找出其中的 主要因素，建立合理准确、膨胀本构关系是膨胀变形研究的关键。本文在前人研 究的基础上，通过大量的室内试验研究，分析探讨了广西宁明膨胀土有荷膨胀量 与上覆荷载的关系、有荷膨胀量与初始含水量的关系、无荷膨胀量和初始含水量 的关系以及膨胀力与初始含水量的关系，提出了广西宁明膨胀土确定干密度下的 有荷膨胀量与初始含水量和上覆压力的关系式，可以用来计算在初始含水量和上 覆压力同时变化时下的有荷膨胀量；同时分析了有荷膨胀量试验中终了含水量与 上覆压力和初始含水量的关系，得到了确定干密度下的终了含水量与初始含水量 和上覆压力的关系式；本文还分析了过程膨胀变形量和过程含水量成线性关系， 根据此条件和终了含水量的关系式以及有荷膨胀量的关系式可以得到某一过程 含水量下的有荷膨胀量。 在此试验的基础上，推导出一维关系下宁明膨胀土的切线模量和初始割线模 量和三维关系下此膨胀土的变形模量和体积模量。 关键词：膨胀土：膨胀变形；膨胀本构关系；初始含水量；上覆压力：模量 ABSTRACT Thedilationalsrtainof soilsisoneofthemostdifficult inthe expansive problem fieldof andunsaturatedsoilsmechanic,s．At tests engineeringgeology present，many and havebeen on strainresearchon constitutive dilatationgal swelling relationships carried the basedon water out．However is plenteoussupply， overwhelmingmajority andlawdrawnisall theinitialwatercontentis aboutwether constant，thesingle betweenthe strainsandvertical whenthevertical relationship swelling pressure，or andinitial isconstant，the betweenthe strains pressure singlerelationship swelling watercontent．Themechanismof soilsis findout swelling expansivecomplicated，to the andto andaccurate constitutive factor