›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S2): 424-429.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

荆门弱膨胀土的胀缩与渗透特性试验研究

周葆春1, 2,孔令伟1,郭爱国1   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071;2. 信阳师范学院 土木工程学院,河南 信阳 464000
  • 收稿日期:2011-05-03 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-08-26
  • 作者简介:周葆春,男,1978年生,博士,副教授,主要从事土体力学性质与本构模型方面的研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51009118);中国博士后科学基金资助项目(No. 20100470058);河南省基础与前沿技术研究计划项目(No. 082300410180);河南省教育厅自然科学基础研究计划项目(No. 2008B560012)

Experimental study of characteristics of swelling-shrinkage and permeability for Jingmen weak expansive soil

ZHOU Bao-chun1, 2, KONG Ling-wei1, GUO Ai-guo1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. College of Civil Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang, Henan 464000, China
  • Received:2011-05-03 Online:2011-08-10 Published:2011-08-26

摘要: 以荆门弱膨胀土为研究对象,开展了完整的胀缩与渗透特性试验,获得了5种不同压实度下膨胀土及其石灰改良土的胀缩与渗透特征。结果表明:膨胀土的膨胀力-干密度关系可用幂函数表达,而无荷膨胀率、有荷膨胀率、体缩率与干密度均非单调关系;由于压实与膨胀效应的耦合作用,95%压实度下膨胀土的无荷膨胀率、有荷膨胀率和体缩率均较小,若直接利用膨胀土进行路基与地基填筑,该压实度下土样不仅具备较大的刚度与强度且胀缩变形较小。经石灰改性后,膨胀力与湿胀变形基本消除,干缩变形大幅降低,胀缩总率仅为0.7%。膨胀土与石灰土渗透系数均很小,且都随干密度的增大而降低,其与干密度的关系仍可用幂函数描述;石灰土的渗透系数大于相应压实度下的膨胀土;而当二者干密度相近时,渗透系数接近。

关键词: 膨胀土, 胀缩特性, 渗透特性, 压实度, 干密度

Abstract: A series of tests for characteristics of swelling-shrinkage and permeability are carried out on Jingmen weak expansive soil under five different compactnesses and on the lime-treated soil. The test results show that the swelling pressure - dry density relation can be represented by a power function; while the relations between non-loaded swelling ratio, linear swelling ratio, volume shrinkage ratio and dry density are all non-monotonous. The expansive soil with the compactness of 95 % has the lower swelling ratio and volumetric shrinkage ratio, which is due to effects of coupled compaction and swelling. Therefore, the compactness should be selected as 95 % in weak expansive soil embankment construction. On the other hand, the lime treatment can reduce swelling and shrinkage of expansive soil, indicating by the fact that the swelling-shrinkage total ratio of the lime-treated expansive soil is only 0.7 %. In addition, the permeability coefficient of the lime-treated and untreated expansive soil all decrease with increasing dry density. This relation can be represented by the power function as well. The permeability coefficient of the lime-treated soil is larger than that of the untreated expansive soil under the same compactness; however, for the approximate dry density, the difference of the permeability coefficient between the two types of soil is not large

Key words: expansive soil, swelling-shrinkage characteristics, permeability characteristics, degree of compaction, dry density

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