压实弱膨胀土的膨胀变形特征及计算模式研究-长江科学院院报.pdfVIP

　 第３３卷第９期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．９　　 　　２０１６年 ９月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｅｐ．２０１６　 　 　　ｄｏｉ：１０．１１９８８／ｃｋｙｙｂ ２０１６，３３（０９）：１０７－１１０，１３７ 压实弱膨胀土的膨胀变形特征及计算模式研究 边加敏１，２ （１．南京交通职业技术学院江苏省道路交通节能减排技术研发中心，南京　２１１１８８； ２．河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，南京　２１００９８） 摘　要：膨胀性是压实弱膨胀土的典型特征，同时是造成膨胀土构筑物破坏的最重要的原因之一，合理地预估压实 弱膨胀土在特定条件下的变形量对于减小构筑物的破坏具有十分重要的作用。因此，建立压实弱膨胀土的膨胀变 形计算模式不仅显得十分重要而且也十分必要。基于此，在对压实弱膨胀土线膨胀率的相关影响因素进行分析的 基础上，以高淳胥河某边坡弱膨胀土为研究对象，进行了不同初始状态下的膨胀土膨胀变形试验，研究了增湿比、 压实度及上覆压力等对膨胀土线膨胀率的影响，建立了考虑增湿比、压实度及上覆压力的压实弱膨胀土线膨胀率 变化模型，并采用其他学者的试验数据对该模型进行了成果验证，验证结果表明该模型可以较好地拟合压实弱膨 胀土的膨胀变形量。 关键词：非饱和土；压实度；弱膨胀土；变形；线膨胀率 中图分类号：ＴＵ４４３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１６）０９－０１０７－０４ 得到工程单位的推广应用。本文拟通过Ｋ状态下 ０ 的线膨胀率试验，采用一维模型研究压实弱膨胀土 １　研究背景 的膨胀变形模型。 膨胀性是弱膨胀土的基本特征，是造成路基破 坏最重要的原因之一，研究弱膨胀土的膨胀特征是 ２　膨胀变形的机理 研究弱膨胀土路基破坏的基础与核心。 目前对于弱膨胀土膨胀变形的研究取得了较多 弱膨胀土膨胀特性的形成主要是由土体内部的 进展，李献民等［１］研究了含水率及干密度对膨胀变 矿物成分不同所致，特别是与黏粒的矿物成分密切 ［２］ 形的影响，黄斌等 研究了Ｋ应力状态弱膨胀土膨 相关，黏土颗粒部分的结构单元包括简单颗粒、集聚 ０ ［３］ 体和孔隙，可以将弱膨胀土的膨胀变形分为晶格间 胀模型试验，张福海等 通过对试验数据进行“归 一”化处理，提出了土样线膨胀率的计算模型，并将 的扩张与颗粒（集聚体）间扩张２部分。 ［４］ ２．１　晶格的扩张 其应用于路基膨胀量的计算中，张爱军等 通过对 陕西安康压实弱膨胀土变形的研究，提出了容势含 弱膨胀土主要由蒙脱石、伊利石及高岭石等矿 水比的定义，并建立了基于容势含水比的膨胀变形 物组成，蒙脱石的水稳定性差、亲水性强，由于晶格 计算模型。 构造是以弱键结合并具有同晶置换的特性，导致晶 可以看出，对于弱膨胀土变形量的计算出现了 格间骨架的活动性较强，水分子可以不定量地进入 以下特征： 研究从开始的一维线性模型发展到三 晶格，同时同晶置换的特性使得晶层间带有负电，增