【正文】 取值分布在平均值附近，故紅色原狀樣天然密度取值ρ=,原狀樣干密度取值ρd=。當(dāng)含水量繼續(xù)減少時(shí)，則發(fā)現(xiàn)土的可塑性逐漸消失，從可塑狀態(tài)變?yōu)榘牍腆w狀態(tài)。界限含水量與土的顆粒組成、粘土礦物成分、陽離子交換性能、土的分散度和比表面積、以及水溶液的性質(zhì)等都有著十分密切的關(guān)系。 本文采用錐式液限儀測(cè)定膨脹土試樣的液限，其塑限采用搓條法進(jìn)行測(cè)定?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ789)中規(guī)定，粘性土按照其塑性指數(shù)值不同可劃分為粘土、粉質(zhì)粘土和粉土三類?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7一89)中規(guī)定，粘性土按照其液性指數(shù)值不同可劃分為堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑五種軟硬狀態(tài) 表25 粘性土軟硬狀態(tài)的劃分狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑液性指數(shù)IL≤00 IL≤IL由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，故該膨脹土處于堅(jiān)硬狀態(tài)。土中的蒙脫石礦物越多，且吸附有較為活潑的鉀、鈉等陽離子時(shí)，土體內(nèi)部積蓄的膨脹潛勢(shì)則越強(qiáng)，自由膨脹率就越大，土體所表現(xiàn)出的脹縮性就越強(qiáng)。6讀數(shù)，可認(rèn)為膨脹穩(wěn)定。 擊實(shí)實(shí)驗(yàn)擊實(shí)試驗(yàn)是測(cè)定試樣在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)功作用下含水率與干密度之間的關(guān)系，從而確定該試樣的最優(yōu)含水率和最大干密度。1 原狀土的基本物理性指標(biāo)如下表29，210；表29 黃色粘土物理指標(biāo)天然含水率%密度g/cm3干密度g/cm3液限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)23表210紅色粘土物理指標(biāo)天然含水率%密度g/cm3干密度g/cm3液限塑限塑性指數(shù)液性指數(shù)22 2該膨脹土按塑性指數(shù)分類屬于粘土，具有較強(qiáng)的塑性，其中黃色粘土在天然含水量下處于硬塑狀態(tài)，紅色粘土處于堅(jiān)硬狀態(tài)。對(duì)于膨脹土而言，膨脹收縮均與含水率相關(guān)。 試樣的制作過程：1將從龍?zhí)端氯淼脑瓲钔習(xí)窀?，用木碾碾碎，過2mm篩。5將得到的土裝入盛土容器內(nèi)蓋緊，潤(rùn)濕24小時(shí)。(4)其他：吸水球，切土刀等。然后一起放入水盒中將有孔活塞板輕輕放在試樣的頂面，對(duì)準(zhǔn)活塞中心安裝百分表并記下初讀數(shù)。表311黃色膨脹土初始含水率與膨脹率關(guān)系含水率%1619222528膨脹率%10圖31 黃色粘土不同初始含水率與膨脹率關(guān)系表312紅色膨脹土初始含水率與膨脹率關(guān)系含水率%1619222528膨脹率%9圖32紅色粘土不同初始含水率與膨脹率關(guān)系由圖31和圖32可以看出黃色膨脹土和紅色膨脹土的膨脹率隨初始含水率的增加而減少，即初始含水率越低，吸水量越大，相對(duì)的膨脹變形量也就越大。對(duì)于不同初始含水率的試樣，保證其干密度一致，則試樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等受到影響而不同，影響試樣的吸水過程，從而影響試樣的膨脹力。并施加1kPa的預(yù)壓,使試樣和儀器上下各部件緊密接觸,安裝百分表并調(diào)整到零位,測(cè)記初讀數(shù)后卸去預(yù)壓力。5試樣在某級(jí)荷載下間隔2h百分表讀數(shù)不再變化表示試樣在該荷載下已達(dá)到穩(wěn)定。表324紅色粘土含水率與膨脹率大小含水率 膨脹力 圖34 紅色粘土不同初始含水率與膨脹力關(guān)系由圖34可見紅色膨脹土的膨脹力受初始含水率的影響較大，試樣的膨脹率隨著含水率的增加而減小。對(duì)于黃色膨脹土a1=，b1=；對(duì)于紅色膨脹土a1=，b1=(2) 黃色膨脹土和紅色膨脹土的含水率對(duì)膨脹力的影響較大，膨脹土的膨脹力隨著初設(shè)含水率的增加而減小，對(duì)于黃色土，在15%到22%含水率之間，膨脹力減小速度較慢，超過22%，膨脹力隨著含水率的增加快速下降。從膨脹土的變形機(jī)理上講，膨脹土的膨脹變形實(shí)則是粘土礦物，尤其是蒙脫石等親水性礦物對(duì)極性水分子的親和作用。在本次實(shí)驗(yàn)過程中，采用自行設(shè)計(jì)的裝置模擬膨脹土的吸水過程，裝置如圖。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)從鐵杯中加入55g左右的水，使水能通過橡膠導(dǎo)管進(jìn)入容器，讓土樣吸水。 1將鐵杯置于電子稱上。4向鐵杯中加入水，同時(shí)用相機(jī)記錄百分表和電子稱讀數(shù)。1將鐵杯置于電子稱上。4向鐵杯中加入水，同時(shí)用軟件記錄百分表和電子稱讀數(shù)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，是自由水進(jìn)入土體需要一定的過程，同時(shí)形成結(jié)合水膜的過程也需要一定德爾時(shí)間。膨脹力變化很小，當(dāng)吸水率處于[,]區(qū)間時(shí)，膨脹力隨著吸水的率的變化呈線性增長(zhǎng)，膨脹力快速增長(zhǎng)。因此，研究膨脹土的膨脹變形與上覆壓力的關(guān)系，對(duì)膨脹土地區(qū)的工程建設(shè)有現(xiàn)實(shí)的知道意義。本實(shí)驗(yàn)中黃色膨脹土的預(yù)設(shè)含水率都是16%，19%，22%，25%，四種，每種土每個(gè)含水率做兩組實(shí)驗(yàn)。2將A B C試樣放入對(duì)應(yīng)固結(jié)儀的容器內(nèi)，放上接環(huán)透水石和蓋板，安好百分表，施加1kpa的預(yù)壓力，使儀器各部件之間接觸良好，將百分表指針調(diào)整到全量程的中值整數(shù)，記下初讀數(shù)，卸下預(yù)壓力。5試驗(yàn)完畢后，吸去B C組固結(jié)儀容器中的水，卸除荷載，取出試樣稱量，烘干冷卻后再稱量，計(jì)算膨脹后的含水率，密度和孔隙比。4浸水后施加25kpa的荷載，每隔2h測(cè)記百分表讀數(shù)一次。施加荷載為25kpa，50kpa,75kpa。為了消除空氣中水分以及其他因素水分的影響，對(duì)A組試樣采用保鮮膜包裹。此時(shí)，膨脹土的膨脹性就就表現(xiàn)為膨脹力。因此吸水率對(duì)膨脹率的的影響為膨脹土的膨脹率隨著吸水率的增大而增大，%時(shí)，吸水率變化較快，但膨脹率增加教慢；%的時(shí)候，吸水率增加較慢，但膨脹率增加變快。表42黃色粘土22%預(yù)設(shè)含水率吸水率與膨脹力關(guān)系原始數(shù)據(jù)應(yīng)力值吸水量吸水率含水率應(yīng)力值00　　0 4 8 20 9 36 6 ，得出22%預(yù)設(shè)含水率黃色粘土膨脹力隨著吸水率的變化如圖42圖42 黃色粘土225預(yù)設(shè)含水率吸水率與膨脹力關(guān)系由圖可以看出黃色膨脹土的膨脹力隨著吸水率的增大而增大。2在容器中中依次加入鐵板，濾紙，試樣，將土壓力盒擺放在試樣的正中位置，并固定，擰好容器上蓋，是壓力盒和試樣剛好接觸。在本實(shí)驗(yàn)中使用自行設(shè)計(jì)的裝置模擬自然狀態(tài)膨脹土的吸水過程，采用土壓力盒作為測(cè)試試樣膨脹土膨脹力的標(biāo)識(shí)。表41 黃色粘土22%預(yù)設(shè)含水率吸水率與膨脹率原始數(shù)據(jù)百分表電子秤膨脹率（%）含水率增量（%）含水率（%） ，處理，得出膨脹土膨脹率隨吸水率的變化如圖41圖41 黃色粘土22%預(yù)設(shè)含水率吸水率與膨脹率關(guān)系圖從圖41中可以看出，膨脹土的膨脹率隨著吸水率的增大而增大，%時(shí)，吸水率變化較快，但膨脹率增加教慢；%的時(shí)候，吸水率增加較慢，但膨脹率增加變快。2在容器中中依次加入鐵板，濾紙，試樣，塑料板。對(duì)于紅色膨脹土和黃色膨脹土試樣。在容器中加入均勻打孔的鐵板，接著依次放入濾紙，試樣，均勻打孔塑料板，然后讓百分表剛好接觸到塑料板正中位置。在本次實(shí)驗(yàn)中，考慮吸水過程對(duì)膨脹土膨脹率的影響，采用吸水率這個(gè)指標(biāo)來研究這個(gè)問題。第4章 吸水過程對(duì)膨脹土膨脹性影響的實(shí)驗(yàn)研究膨脹土具有顯著的吸水膨脹,失水收縮的特性。本章通過對(duì)大量黃色膨脹土和紅色膨脹土試樣進(jìn)行無荷載膨脹率實(shí)驗(yàn)和膨脹力實(shí)驗(yàn)，考慮初始含水率這個(gè)因素對(duì)膨脹土的膨脹率和膨脹力的影響，進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論：(1)黃色膨脹土和紅色膨脹土的膨脹率隨初始含水率的增加而減少，對(duì)圖樣進(jìn)行膨脹率與初始含水率的回歸分析，發(fā)現(xiàn)兩種圖樣線性相關(guān)顯著。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)按下式計(jì)算 （32）Pp一膨脹力kPa計(jì)算至1kPaW一施加在式樣上的總平衡荷載A一試樣面積cm2R一固結(jié)儀的杠桿比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表313~322表313黃色粘土預(yù)設(shè)含水率16%膨脹力測(cè)定1膨脹力測(cè)定2初始含水率%最終含水量%初始含水率%最終含水量%干密度g/cm3土類型黃色粘土干密度g/cm3土類型黃色粘土?xí)r間（h )表讀數(shù)（加沙量（g)壓力（kpa)時(shí)間（h )表讀數(shù)加沙量（g)壓力kpa10:30 500 19:37 491 10:33 13 19:42 36 10:38 20 19:54 51 10:59 0 19:58 0 10:00 0 10:00 0表314黃色粘土預(yù)設(shè)含水率19%膨脹力測(cè)定1膨脹力測(cè)定2初始含水率%最終含水量%初始含水率%最終含水量%干密度 土類型黃色粘土干密度 土類型黃色粘土?xí)r間（h )表讀數(shù)加沙量（g)壓力（kpa)時(shí)間（h)表讀數(shù)加沙量（g)壓力（kpa)11:41 478 11:47 479 13:00 0 11:53 54 17:20 0 11:59 32 　　　　12:05 0 　　　　13:00 0 　　　　17:20 0 表315預(yù)設(shè)含水率22%膨脹力測(cè)定1膨脹力測(cè)定2初始含水率%最終含水量%初始含水率%最終含水量%干密度 土類型黃色粘土干密度 土類型黃色粘土?xí)r間（h)表讀數(shù)加沙量（g)壓力（kpa)時(shí)間（h )表讀數(shù)加沙量（g)壓力（kpa)14:56 424 15:14 468 14:57 60 15:20 20 16:12 0 16:12 0 20:05 0 10:05 0 表316黃色粘土預(yù)設(shè)含水率25%膨脹力測(cè)定1膨脹力測(cè)定2初始含水率%最終含水量%初始含水率%最終含水量%干密度 土類型黃色粘土干密度 土類型黃色粘土?xí)r間（h )表讀數(shù)加沙量（g)壓力（kpa)時(shí)間（h )表讀數(shù)加沙量（g)壓力（kpa)10:39