›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 115-119.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.019

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

干湿循环下南阳膨胀土的土水和变形特性

孙德安,黄丁俊   

  1. 上海大学 土木工程系,上海 200072
  • 收稿日期:2015-03-12 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:孙德安,男,1962年生,博士,教授,主要从事非饱和土力学方面的研究工作
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 11272194)。

Soil-water and deformation characteristics of Nanyang expansive soil after wetting-drying cycles

SUN De-an, HUANG Ding-jun   

  1. Department of Civil Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China
  • Received:2015-03-12 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

摘要: 对初始状态相同南阳膨胀土试样进行1~6次干湿循环,选取其中的1、3、6次循环后的试样,采用饱和盐溶液蒸汽平衡法测定其含水率、孔隙比、饱和度等与吸力的关系,并对比分析干湿循环对南阳膨胀土的持水能力影响。在1~6次干湿循环过程中,以环刀为参照物拍摄每次烘干后试样上表面照片,用数字图像处理提取图像中的裂隙与收缩面积,以此分析试样烘干过程中裂隙与收缩与干湿循环次数的关系。试验结果表明,干湿循环过程中相同吸力的试样含水率略降低、孔隙比略增大、持水能力略降低,烘干过程中试样收缩面积增大,裂隙展开面积增大,但上述性质变化幅度都随干湿循环次数增加而减小。试验成果为研究膨胀土的持水能力和湿胀干缩变形性质随干湿循环的变化规律提供实测数据。

关键词: 膨胀土, 土水特性, 蒸汽平衡法, 干湿循环, 图像处理

Abstract: The specimens of Nanyang expansive soil compacted at the same initial condition, were subjected to one to six wetting-drying cycles; and then the specimens after one, three and six wetting-drying cycles were selected for measuring the relationship between suction, water content, void ratio and saturation degree by the vapor equilibrium method using saturated salt solutions; and thus the soil-water characteristics of compacted Nanyang expansive soil was analyzed. When every drying process finished; the picture of the specimen top surface was taken. The pictures were dealt by the digital image processing using cutting ring as a frame of reference, and then the shrinkage and crack areas were extracted. The shrinkage and crack areas developing with drying-wetting circles were analyzed by calculating the ratios of shrinkage and crack areas to cutting ring area. The test results show that with the increasing of wetting-drying cycle, water content decreases, void ratio increases and water retention capacity decreases, and the shrinkage and crack areas after oven dry increase. But the changes in the above behavior become less with increasing the cycle. The above test results are useful to study soil-water and shrinkage characteristics of expansive soils during drying-wetting circles.

Key words: expansive soil, soil-water characteristics, vapor equilibrium method, wetting-drying cycle, image processing

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 高志傲, 孔令伟, 王双娇, 刘炳恒, 芦剑锋, . 平面应变条件下不同裂隙方向原状膨胀土变形破坏性状与剪切带演化特征[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2495-2508.
[2] 邹维列, 樊科伟, 张攀, 韩仲, . 土工泡沫减压膨胀土挡墙侧向压力及影响因素分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2537-2544.
[3] 何涛, 毛海涛, 张超, 谷易. 浑水渗流对黏性土内贯穿性裂缝修复演化研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2628-2638.
[4] 曾召田, 崔哲旗, 孙德安, 姚志, 潘斌, . 南宁膨胀土持水性能的温度效应及微观机制[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2177-2185.
[5] 张凌凯, 崔子晏, . 干湿−冻融循环条件下膨胀土的压缩及渗透特性变化规律[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 728-740.
[6] 高浩东, 安然, 孔令伟, 张先伟, 雷学文, . 干燥失水条件下膨胀土的细观裂隙演化特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(2): 442-450.
[7] 李丽华, 黄 畅, 李文涛, 李孜健, 叶治, . 稻壳灰−矿渣固化膨胀土力学与微观特性研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(10): 2821-2832.
[8] 胡 智, 李志超, 李丽华, 严鑫, 詹伟. 基于CT的干湿循环−动荷载贯序耦合作用下 压实粉质黏土细观结构特征研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(10): 2860-2870.
[9] 张艺, 李永强, 章定文, 侯爵, 樊晓军, 唐紫琼. 粉土改良膨胀土的路用性能与现场试验[J]. 岩土力学, 2023, 44(10): 2942-2952.
[10] 李源, 魏明俐, 刘磊, 威巍, 陈亿军, . 纤维加筋高钙地聚物固化高黏尾砂的 强度特性及机制分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(1): 43-53.
[11] 庄心善, 周荣, 周睦凯, 陶高梁, 金合意. 孔隙溶液对循环荷载作用下膨胀土 累积变形及阻尼比影响研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 1-10.
[12] 刘斯宏, 沈超敏, 程德虎, 张呈斌, 毛航宇, . 土工袋加固膨胀土边坡降雨−日晒循环试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 35-42.
[13] 喻成成, 卢正, 姚海林, 刘杰, 詹永祥, . 微生物诱导碳酸钙沉淀改性膨胀土试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 157-163.
[14] 刘新喜, 李玉, 范子坚, 李盛南, 王玮玮, 董蓬, . 干湿循环作用下单裂隙炭质页岩能量演化与 破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1761-1771.
[15] 刘观仕, 赵守道, 牟智, 莫燕坤, 赵青松, . 结构性对膨胀土收缩特性影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1772-1780.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李 奎,高 波. 地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究[J]. , 2010, 31(5): 1509 -1516 .
[2] 杨 冰,杨 军,常 在,甘厚义,宋二祥. 土石混合体压缩性的三维颗粒力学研究[J]. , 2010, 31(5): 1645 -1650 .
[3] 肖世国,鲜 飞,王唤龙. 一种微型桩组合抗滑结构内力分析方法[J]. , 2010, 31(8): 2553 -2559 .
[4] 叶海林,郑颖人,黄润秋,杜修力,李安洪,许江波. 强度折减动力分析法在滑坡抗滑桩抗震设计中的应用研究[J]. , 2010, 31(S1): 317 -323 .
[5] 张志沛,彭 惠,饶 晓. 软土地基注浆扩散过程数值模拟研究[J]. , 2011, 32(S1): 652 -0655 .
[6] 吴礼舟 ,张利民 ,黄润秋. 成层非饱和土渗流的耦合解析解[J]. , 2011, 32(8): 2391 -2396 .
[7] 刘 润 ,王秀妍 ,刘月辉 ,王武刚. 点支撑缺陷下海底埋管热屈曲分析[J]. , 2011, 32(S2): 64 -69 .
[8] 梁耀哲. 刚性桩复合地基的主动土压力分析[J]. , 2012, 33(S1): 25 -29 .
[9] 韩建新 ,李术才 ,李树忱 ,杨为民 ,汪 雷 . 基于强度参数演化行为的岩石峰后应力-应变关系研究[J]. , 2013, 34(2): 342 -346 .
[10] 黄 达 ,岑夺丰 ,黄润秋 . 单裂隙砂岩单轴压缩的中等应变率效应颗粒流模拟[J]. , 2013, 34(2): 535 -545 .