›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 1275-1283.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

不同压实度荆门弱膨胀土的一维膨胀-压缩特性

周葆春,张彦钧,汤致松,马全国,冯冬冬,梁维云   

  1. 信阳师范学院 土木工程学院,河南 信阳 464000
  • 收稿日期:2013-01-10 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-06-09
  • 作者简介:周葆春,男,1978年生,博士,副教授,主要从事非饱和土与特殊土力学性质与本构模拟方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 51009118);河南省教育厅自然科学基础研究计划项目(No. 2011A560009);信阳师范学院大学生科研基金重点项目(No. 2013-DXSZD-21)。

One-dimensional swelling-compression characteristics of Jingmen weak expansive soil under different compactnesses

ZHOU Bao-chun, ZHANG Yan-jun, TANG Zhi-song, MA Quan-guo, FENG Dong-dong, LIANG Wei-yun   

  1. College of Civil Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang, Henan 464000, China
  • Received:2013-01-10 Online:2014-05-10 Published:2014-06-09

摘要: 为探讨压实膨胀土的体变行为,以荆门弱膨胀土为研究对象,借助高压固结仪对6种制样压实度下的膨胀土试样进行了一维无荷载膨胀和含一次卸载-再加载循环的压缩试验。基于膨胀试验结果,构建了膨胀时程方程,通过参数分析,明确了方程参数的物理意义,并建议了膨胀时程曲线3阶段的划分方法。基于压缩试验结果,探讨了固结屈服应力、压缩指数Cc、回弹指数Cs、膨胀力与制样压实度、土体结构性、膨胀势、孔隙比的相关关系。试验结果及其分析表明,膨胀土体积变化是膨胀势与外部荷载、湿度变化的耦合作用结果,且具有强烈的水-力路径依赖性。

关键词: 膨胀土, 压实, 体积变化机制, 膨胀势, 水-力路径, 膨胀时程曲线, 膨胀力, 固结屈服应力

Abstract: In order to investigate the volume change behaviour of compacted expansive soil, the one-dimensional swelling- compression tests are carried out for Jingmen weak expansive soil associated with six different compactnesses. Based on the results of one-dimensional nonloaded swelling tests, a time-swelling formula is presented which can fit the tested time-swelling curve satisfactorily with the physically meaningful parameters. Furthermore, the time-swelling curve can be characterized as three segments divided by a method presented. On the other hand, the results of the one-dimensional compression tests are used to investigate the interactive relationship between consolidation yield stress, compression index Cc, swelling index Cs, swell pressure and sample compactness, soil structure, swelling potential, void ratio in detail. The test results show that the volume change of compacted expansive soil is the consequence of the effects coupled moisture, external load, and swelling potential. And the volume change depends heavily on the hydro-mechanical path.

Key words: expansive soil, compaction, volume change mechanism, swelling potential, hydro-mechanical path, time-swelling curve, swelling pressure, consolidation yield stress

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[1] 吴二鲁, 朱俊高, 郭万里, 陆阳洋. 基于级配方程的粗粒料压实特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 214-220.
[2] 王欢, 陈群, 王红鑫, 张文举, . 不同压实度和基质吸力的粉煤灰三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 224-230.
[3] 谢辉辉, 许振浩, 刘清秉, 胡桂阳, . 干湿循环路径下弱膨胀土峰值及残余强度演化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 245-252.
[4] 刘祖强, 罗红明, 郑敏, 施云江, . 南水北调渠坡膨胀土胀缩特性及变形模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 409-414.
[5] 李晶晶, 孔令伟, . 膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3465-3475.
[6] 陈永青, 文畅平, 方炫强, . 生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3515-3523.
[7] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 南阳原状膨胀土不排水剪切性状时效性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2947-2955.
[8] 王平, 朱永建, 余伟健, 任恒, 黄钟, . 软弱破碎围岩分次压实力学特性试验分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2703-2712.
[9] 王娟娟, 郝延周, 王铁行. 非饱和压实黄土结构特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1351-1357.
[10] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 考虑卸荷速率的K0固结膨胀土应力-应变行为[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1299-1306.
[11] 蔡正银, 朱 洵, 黄英豪, 张 晨. 冻融过程对膨胀土裂隙演化特征的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4555-4563.
[12] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 卸荷损伤原状膨胀土剪切力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4685-4692.
[13] 梁维云, 韦昌富, 颜荣涛, 杨德欢. NaCl溶液饱和膨胀土的压缩特性及其微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4759-4766.
[14] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 原状膨胀土剪切力学特性的卸荷速率 效应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3758-3766.
[15] 高远, 于永堂, 郑建国, 梁谊, . 压实黄土在溶滤作用下的强度特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3833-3843.
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[1] 楚锡华,徐远杰. 基于形状改变比能对M-C准则与 D-P系列准则匹配关系的研究[J]. , 2009, 30(10): 2985 -2990 .
[2] 刘豆豆,陈卫忠,杨建平,谭贤君,周喜德. 脆性岩石卸围压强度特性试验研究[J]. , 2009, 30(9): 2588 -2594 .
[3] 王桂尧,李 斌,罗 军,付宏渊. 粉土基质吸力的新型量测装置与土-水特征研究[J]. , 2010, 31(11): 3678 -3682 .
[4] 卢应发,陈朱蕾,谢文良,吕志中. 垃圾卫生填埋中的一些岩土工程技术[J]. , 2009, 30(1): 91 -98 .
[5] 王志萍,胡敏云,夏玲涛. 垃圾填土压缩特性的室内试验研究[J]. , 2009, 30(6): 1681 -1686 .
[6] 贾 强,应惠清,张 鑫. 锚杆静压桩技术在既有建筑物增设地下空间中的应用[J]. , 2009, 30(7): 2053 -2057 .
[7] 路军富,王明年,贾媛媛,喻 渝,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道二次衬砌施作时机研究[J]. , 2011, 32(3): 843 -848 .
[8] 方 焘 ,刘新荣 ,耿大新 ,罗 照 ,纪孝团 ,郑明新 . 大直径变径桩竖向承载特性模型试验研究(I)[J]. , 2012, 33(10): 2947 -2952 .
[9] 胡万雨 ,陈向浩 ,林 江 ,况磊强 . 瀑布沟水电站砾石土心墙初次蓄水期原位钻孔渗流试验研究[J]. , 2013, 34(5): 1259 -1263 .
[10] 朱 星 ,许 强 ,汤明高 ,付小敏 ,周建斌 . 典型岩石破裂产生次声波试验研究[J]. , 2013, 34(5): 1306 -1312 .