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非饱和重塑膨胀土各向等压加载试验研究

2012-06-13刘敏捷姚志华覃小华汪龙

重庆建筑 2012年9期

刘敏捷,姚志华,覃小华,汪龙

(1中铁二十二局集团第二工程有限公司,北京100043;2后勤工程学院军事建筑工程系,重庆401331;3岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室,重庆401331)

膨胀土对外界湿度的变化非常敏感,随着湿度的变化而出现膨胀力,或者出现失水收缩并伴随裂缝产生[1-2]。这主要由于膨胀土由强亲水性矿物蒙脱石和伊利石组成,使其具备了超固结性、胀缩性和裂隙性3种独特的力学特性[3-4]。膨胀土工程问题已经成为一个世界难题,而工程中出现的问题往往由于水渗入膨胀土土体引发湿胀作用产生、又随着水分逐渐散失而引起土体干缩。往复的干湿循环导致裂隙的产生和闭合,再加之雨水侵蚀,从而引发大量的膨胀土地区基础设施破坏。

Alonso和Gens等人的非饱和土弹塑性模型[5]和膨胀土弹塑性模型框架(BExM)[6],均利用屈服特性及临界状态概念先后建立。陈正汉等[7]通过试验改进了Barcelona模型,并确定三轴剪切条件下的屈服应力的新方法,并根据实验资料建立了一个考虑剪切因素的土水特征曲线;黄海等[8]通过试验提出了LC和SI屈服曲线为一条统一的屈服线,对非饱和土的屈服特性进行新的认识。然而,胀缩性和裂隙性如何影响膨胀土的屈服以及水量变化特性,这方面的研究还很少见。

本文着力研究结构损伤对屈服和水量变化的影响,以后勤工程学院研制成功的非饱和土多功能土工三轴仪为工具,首先对膨胀土进行制造结构损伤的干……

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