本文關(guān)鍵詞：裂隙膨脹土細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化試驗(yàn)

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【摘要】：為研究裂隙膨脹土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征,對(duì)重塑膨脹土進(jìn)行了干濕循環(huán)、三軸浸水和各向等壓加載試驗(yàn)。利用CT(computerized tomography)機(jī)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行無(wú)損實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掃描,從細(xì)觀上分析膨脹土裂隙的產(chǎn)生以及裂隙在水和外力作用下的閉合全過(guò)程。將細(xì)觀掃描數(shù)據(jù)與宏觀物理參數(shù)相聯(lián)系,研究裂隙對(duì)膨脹土變形特征的影響。結(jié)果表明:無(wú)約束情況下對(duì)膨脹土進(jìn)行干濕循環(huán),試樣邊緣以及孔洞聚集區(qū)易形成裂隙;干濕循環(huán)造成膨脹土體積收縮存在一個(gè)穩(wěn)定漸近線,體縮會(huì)趨于1個(gè)穩(wěn)定值。裂隙膨脹土在浸水初期產(chǎn)生膨脹力并出現(xiàn)濕脹變形;隨著浸水量的增加,軟化效應(yīng)產(chǎn)生且膨脹力逐漸減小,在圍壓和偏應(yīng)力壓縮作用下繼而出現(xiàn)體縮現(xiàn)象;浸水后期,在偏應(yīng)力作用下試樣產(chǎn)生剪脹破壞,再次出現(xiàn)輕微剪脹變形。在水和荷載作用下,不規(guī)則裂隙和孔洞逐漸演化為較規(guī)則的圓形孔洞,且圓形孔洞趨于閉合;僅在外力作用時(shí),裂隙較難完全閉合;水和外力的共同作用使得膨脹土裂隙的閉合效果要優(yōu)于單純施加荷載時(shí)的閉合效果。裂隙膨脹土在各向等壓加載過(guò)程中存在明顯屈服現(xiàn)象,以屈服點(diǎn)為分界,掃描數(shù)據(jù)和孔隙比隨荷載的增大分為快速體縮段和緩慢體縮段,前者與裂隙在荷載作用下閉合并演化成孔洞有關(guān);后者與加載后期孔洞較難閉合且形成的新結(jié)構(gòu)具備抵御外部荷載的能力有關(guān)。研究成果可為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)裂隙對(duì)膨脹土力學(xué)特性的影響提供參考。
【作者單位】： 中國(guó)有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院;西安理工大學(xué)巖土工程研究所;空軍工程大學(xué)機(jī)場(chǎng)建筑工程系;
【關(guān)鍵詞】： CT 裂隙 土壤 結(jié)構(gòu) 膨脹土 演化規(guī)律
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10672182;10902091;51509257)
【分類號(hào)】：TU443
【正文快照】： 3.空軍工程大學(xué)機(jī)場(chǎng)建筑工程系,西安710038)0引言膨脹土主要由伊利石和蒙脫石等親水性黏土礦物組成,具有超固結(jié)性、脹縮性和裂隙性等顯著特征,以吸水膨脹和失水收縮而得名[1]。反復(fù)的濕脹干縮使膨脹土產(chǎn)生裂隙,裂隙直接影響了膨脹土的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu),對(duì)其工程特性起到關(guān)鍵影響作用

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