裂隙膨胀土细观结构演化试验

发布时间：2017-09-13 09:53

  本文关键词：裂隙膨胀土细观结构演化试验

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【摘要】：为研究裂隙膨胀土的细观结构特征,对重塑膨胀土进行了干湿循环、三轴浸水和各向等压加载试验。利用CT(computerized tomography)机对试验过程中进行无损实时动态扫描,从细观上分析膨胀土裂隙的产生以及裂隙在水和外力作用下的闭合全过程。将细观扫描数据与宏观物理参数相联系,研究裂隙对膨胀土变形特征的影响。结果表明:无约束情况下对膨胀土进行干湿循环,试样边缘以及孔洞聚集区易形成裂隙;干湿循环造成膨胀土体积收缩存在一个稳定渐近线,体缩会趋于1个稳定值。裂隙膨胀土在浸水初期产生膨胀力并出现湿胀变形;随着浸水量的增加,软化效应产生且膨胀力逐渐减小,在围压和偏应力压缩作用下继而出现体缩现象;浸水后期,在偏应力作用下试样产生剪胀破坏,再次出现轻微剪胀变形。在水和荷载作用下,不规则裂隙和孔洞逐渐演化为较规则的圆形孔洞,且圆形孔洞趋于闭合;仅在外力作用时,裂隙较难完全闭合;水和外力的共同作用使得膨胀土裂隙的闭合效果要优于单纯施加荷载时的闭合效果。裂隙膨胀土在各向等压加载过程中存在明显屈服现象,以屈服点为分界,扫描数据和孔隙比随荷载的增大分为快速体缩段和缓慢体缩段,前者与裂隙在荷载作用下闭合并演化成孔洞有关;后者与加载后期孔洞较难闭合且形成的新结构具备抵御外部荷载的能力有关。研究成果可为进一步认识裂隙对膨胀土力学特性的影响提供参考。
【作者单位】： 中国有色金属工业西安勘察设计研究院;西安理工大学岩土工程研究所;空军工程大学机场建筑工程系;
【关键词】： CT 裂隙 土壤 结构 膨胀土 演化规律
【基金】：国家自然科学基金项目(10672182;10902091;51509257)
【分类号】：TU443
【正文快照】： 3.空军工程大学机场建筑工程系,西安710038)0引言膨胀土主要由伊利石和蒙脱石等亲水性黏土矿物组成,具有超固结性、胀缩性和裂隙性等显著特征,以吸水膨胀和失水收缩而得名[1]。反复的湿胀干缩使膨胀土产生裂隙,裂隙直接影响了膨胀土的强度和结构,对其工程特性起到关键影响作用

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 雷胜友,许瑛;原状膨胀土三轴浸水过程的细观分析[J];兰州理工大学学报;2005年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 惠会清,雷胜友;膨胀土膨胀机理及其改良(抑制)方法的研究综述[J];公路交通科技;2005年S2期

2 雷胜友,丁万涛;加筋纤维抑制膨胀土膨胀性的试验[J];岩土工程学报;2005年04期

3 姚志华;陈正汉;朱元青;汪时机;;膨胀土在湿干循环和三轴浸水过程中细观结构变化的试验研究[J];岩土工程学报;2010年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 孙世军;重塑膨胀土宏细观结构演化CT-三轴试验研究[D];西南大学;2011年

2 田桥;上拔桩—桶基础的土体细观结构分析[D];上海海事大学;2006年

3 左永振;粗粒料的蠕变和湿化试验研究[D];长江科学院;2008年

4 梁明;广州西二环高速公路膨胀土路基设计与施工关键技术研究[D];长安大学;2010年

5 赵春吉;水泥改性强膨胀土的试验及改性机理研究[D];大连理工大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 朱建强;膨胀土的湿化特性试验研究[J];湖北农学院学报;1998年03期

2 徐永福;非饱和膨胀土结构性强度的研究[J];河海大学学报(自然科学版);1999年02期

3 党进谦,李靖;非饱和黄土的结构强度与抗剪强度[J];水利学报;2001年07期

4 刘祖德，王园;膨胀土浸水三向变形研究[J];武汉水利电力大学学报;1994年06期

5 蒲毅彬,陈万业,廖全荣;陇东黄土湿陷过程的CT结构变化研究[J];岩土工程学报;2000年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 丁武;蚌埠市膨胀土的几点特征及应用[J];当代建设;2001年04期

2 陶维鑫;合肥膨胀土湿度系数ψ_w取值分析[J];当代建设;2001年05期

3 区马,张克绪,周敏锋;膨胀土引起的工程灾害及其教训——苏丹国的情况[J];自然灾害学报;2002年04期

4 宁根成;浅谈地区膨胀土的性质[J];西部探矿工程;2003年09期

5 李树军;膨胀土的判别及其危害防治[J];吉林水利;2004年10期

6 方磊,黄小军,许明军;膨胀土初步判别的指标[J];交通标准化;2004年12期

7 杨和平,曲永新,郑健龙;宁明膨胀土研究的新进展[J];岩土工程学报;2005年09期

8 惠会清,雷胜友;膨胀土膨胀机理及其改良(抑制)方法的研究综述[J];公路交通科技;2005年S2期

9 陈善雄;余颂;孔令伟;郭爱国;刘观仕;;膨胀土判别与分类方法探讨[J];岩土力学;2005年12期

10 王向阳;;浅谈膨胀土的危害与处置方法[J];科技经济市场;2006年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王钊;刘祖德;陶建生;;鄂北岗地膨胀土渠道的破坏与防治[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年

2 孔令伟;方晓睿;郭爱国;;膨胀土的基本性质与路基工程实践研究现状与展望[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

3 刘尚蔚;郑俊杰;;南阳市膨胀土湿度系数的研究及应用[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年

4 刘羽;王湘莉;袁春涛;;公路膨胀土的处理与施工[A];济宁市技术创新与可持续发展论文选编[C];2005年

5 王斌;谢梁萍;卞可;;膨胀土改性试验方案[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年

6 姚海林;周保生;;神经网络在当宜高速公路膨胀土分类中的应用[A];中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集[C];1999年

7 何信芳;陈林;;膨胀土湿度系数及其在工程中的应用[A];中国土木工程学会第四届土力学及基础工程学术会议论文选集[C];1983年

8 谭罗荣;张梅英;邵梧敏;;膨胀土的某些力学行为及影响因素[A];中国土木工程学会第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C];1994年

9 段萌笋;郑春元;郁时炼;;石灰改良膨胀土特性试验分析[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2004年

10 孔令伟;;膨胀土的性状与处治实践[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 林均红　记者 徐兰山;“以柔治胀”破解膨胀土防治难题[N];科技日报;2010年

2 许连峰;膨胀土研究取得初步突破[N];中国交通报;2004年

3 王秋霞;膨胀土地区公路修筑成套技术出成果[N];中国交通报;2004年

4 马和亮;“膨胀土”危害固海扩灌工程[N];宁夏日报;2008年

5 黄兴华;“以柔治胀”对付膨胀土[N];中国技术市场报;2010年

6 本报记者 李伦娥　通讯员 胡秀英 邓崛峰;攻克公路工程的“癌症”[N];中国教育报;2010年

7 本报记者 滕继濮;筑路“癌症”？有方可治[N];科技日报;2010年

8 本报记者 赵洪亮;驯服膨胀土这只“拦路虎”[N];中国水利报;2011年

9 本报记者 孟庆丰 通讯员 张韶军;膨胀土筑路技术化身生产力[N];中国交通报;2011年

10 本报记者 赵洪涛;降伏南水北调中线膨胀土[N];中国水利报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李健;汉中地区膨胀土工程特性及其滑坡变形机理基研究[D];西南交通大学;2014年

2 王欢;陇南地区高速公路膨胀土路基处治技术研究[D];长安大学;2015年

3 陈善雄;膨胀土工程特性与处治技术研究[D];华中科技大学;2006年

4 汪明元;土工格栅与膨胀土的界面特性及加筋机理研究[D];浙江大学;2009年

5 潘宗俊;膨胀土公路路堑边坡工程性状研究[D];长安大学;2006年

6 任青阳;膨胀土和砂土弹塑性本构关系数值建模研究[D];华中科技大学;2005年

7 贾景超;膨胀土膨胀机理及细观膨胀模型研究[D];大连理工大学;2010年

8 李雄威;膨胀土湿热耦合性状与路堑边坡防护机理研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2008年

9 赵金刚;降雨—蒸发循环作用下膨胀土填方边坡稳定性及机理研究[D];西北大学;2013年

10 李化云;浅埋大跨膨胀土隧道变形机理及支护力学行为研究[D];西南交通大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴伟;云南省曲靖市区膨胀土的判别与分类研究[D];昆明理工大学;2006年

2 张柯宏;高速铁路膨胀土路堤沉降变形及湿热性状监测与分析[D];西南交通大学;2015年

3 杨娟;陕南土坎梯田田坎力学特性与垮坎原因分析[D];西北农林科技大学;2015年

4 李大绪;浸水条件下云桂地区膨胀土低矮路基沉降变形特性研究[D];西南交通大学;2015年

5 刘璐;合肥膨胀土地层明挖地铁车站两阶段施工关键技术研究[D];西南交通大学;2015年

6 郭智;汉中地区膨胀土物理力学性质的试验分析及人工配制[D];西安工业大学;2015年

7 唐晟蓝;气候环境因素对石灰处治膨胀土强度特性影响试验研究[D];广西大学;2015年

8 管政亭;合肥新桥国际机场膨胀土工程性质与矿物成分的研究[D];合肥工业大学;2008年

9 蒋晓庆;合肥地区膨胀土基本力学特性试验研究[D];安徽建筑工业学院;2010年

10 王军;膨胀土裂隙特性及其对强度影响的研究[D];华南理工大学;2010年

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