典型紅粘土與膨脹土的對(duì)比試驗(yàn)分析(編輯修改稿)
2025-07-15 05:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 個(gè)不同階段時(shí)分別進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。結(jié)果表明，3 種土樣在相同條件下脫濕，而無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨含水量變化的規(guī)律完全不同(圖 1)。土體在脫濕過(guò)程中含水量降低，土團(tuán)粒產(chǎn)生收縮，基質(zhì)吸力的提高使得土體強(qiáng)度呈增強(qiáng)趨勢(shì)[9]。但與此同時(shí)，不均勻分布的應(yīng)力會(huì)促成土體天然裂隙進(jìn)一步發(fā)育，形成土體強(qiáng)度下降的趨勢(shì)。本文中的荊門(mén)弱膨脹土的裂隙比較發(fā)育，在高含水量范圍內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度主要由基質(zhì)吸力控制，隨含水量降低而增大，當(dāng)含水量降低到一定程度時(shí)，裂隙對(duì)于土體強(qiáng)度的降低作用超過(guò)了基質(zhì)吸力對(duì)強(qiáng)度的影響，于是土體的強(qiáng)度則隨之減小(圖 1(a))；荊門(mén)中膨脹土天然裂隙相對(duì)較少，在含水量下降的過(guò)程中，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度由于基質(zhì)吸力的增大而不斷提高(圖 1(b))；而貴港紅粘土網(wǎng)狀裂隙十分發(fā)育，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)圍壓為零，因而強(qiáng)裂隙性對(duì)土體的影響明顯地體現(xiàn)在紅粘土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度指標(biāo)上，當(dāng)含水量降至較低的程度，土樣沿原有裂隙面裂成碎塊，以至強(qiáng)度為零，但仍可以看出在高含水量與低含水量范圍內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的降低幅度不同(圖 1(c))。因而可以肯定，在脫濕過(guò)程中，土體的強(qiáng)度指標(biāo)在不同含水量范圍內(nèi)的變化規(guī)律不盡相同，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可初步認(rèn)為：脫濕過(guò)程中土體的強(qiáng)度在高含水量范圍內(nèi)主要受控于土體的基質(zhì)吸力，而在低含水量范圍內(nèi)主要受控于裂隙性。4 擊實(shí)樣泡水前后指標(biāo)的比較 本 研究 對(duì)貴港紅粘土、荊門(mén)弱膨脹土與中膨脹土進(jìn)行重型擊實(shí)與泡水 CBR 試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表 4。圖 2 為重型擊實(shí)樣泡水前后的干密度含水量曲線圖?？梢钥闯觯菟?3 種土重型擊實(shí)樣的干密度均有所降低，干密度峰值對(duì)應(yīng)的含水量提高，泡水 CBR最大值所對(duì)應(yīng)的含水量同樣高于泡水前的最優(yōu)含水量，具體指標(biāo)見(jiàn)表 5。以紅粘土為例，其重型擊實(shí)樣最優(yōu)含水量為 %，泡水后干密度的峰值對(duì)應(yīng)含水量增至 %，泡水后 CBR 峰值對(duì)應(yīng)含水量也為 %，明顯高于最優(yōu)含水量。 出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因在于土體泡水過(guò)程中所產(chǎn)生的吸水膨脹。根據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)范，以擊實(shí)樣泡水后的高度變化占原擊實(shí)試樣高度的百分比作為膨脹量來(lái)度量土體膨脹性，由表 4 可知，重型擊實(shí)樣含水量愈高，則膨脹量愈低。貴港紅粘土、荊門(mén)弱膨脹土與中膨脹土最優(yōu)含水量處的重型擊實(shí)樣仍具有較大的膨脹量，分別為 %，%與 %。而含水量稍大于最優(yōu)含水量的擊實(shí)樣飽和過(guò)程中膨脹量相對(duì)較小，飽和后的最大干密度與 CBR 對(duì)應(yīng)的初始含水量反而大于最優(yōu)含水量。因而紅粘土與膨脹土擊實(shí)樣飽和后的強(qiáng)度指標(biāo)由擊實(shí)后的干密度與膨脹量雙重因素決定。由此可見(jiàn)，在實(shí)際工程中將膨脹性強(qiáng)的土在最優(yōu)含水量下壓實(shí)，雖然可以獲得很高的壓實(shí)度，但卻存在著膨脹量大的缺點(diǎn)，即飽和后的 CBR 值并非最大。另外，土體的膨脹性愈強(qiáng)，其擊實(shí)樣泡水前
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