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平顶山膨胀土工程性质试验研究

2012-09-05翟聚云金光磊裴亚兵李海鹏郭亚昆焦俊杰

铁道建筑 2012年10期

翟聚云,金光磊,周 顺,裴亚兵,李海鹏,郭亚昆,焦俊杰

(1.河南城建学院,河南平顶山 467036;2.平顶山地质工程处,河南平顶山 467000)

膨胀土是水敏感性较强的一种特殊土,其强度和膨胀性与土的含水率和干密度有关[1]。对膨胀土的研究比较多,或研究其膨胀性能[2],或研究其强度[3],也有过对河南省平顶山膨胀土的研究[4],但是本文对平顶山膨胀土的膨胀性、强度变化规律及改良的研究是首次。膨胀土样本取自平顶山襄城县湛北乡姜店村西约500m,李成功村北侧,S329省道南侧,为灰绿(棕黄)色或棕红色黏土,结构致密,硬塑~坚硬。

1 原状土性能

对原状膨胀土进行试验,主要测试参数有:胀缩参数、膨胀力等。测试天然土样参数为天然含水率20%~26%,天然密度1.8~2.0 g/cm3,干密度1.5~1.7 g/cm3,孔隙比0.69 ~0.81,压缩指数 0.08 ~0.15,黏聚力 35~85 kPa,内摩擦角 9°~27°,液限 36% ~45%,塑限18% ~22%,塑性指数15~26,液性指数0~0.3。

1.1 收缩试验

对不同干密度的原状土进行收缩试验,可得到其线缩率随含水率的变化趋势曲线,对曲线进行拟合,所得的直线斜率见表1。

直线斜率的绝对值可近似取0.5,所以收缩系数可取为0.5。

表1 线缩率—含水率变化曲线直线段拟合方程斜率

1.2 膨胀率试验

在固结仪上,对原状土进行膨胀率试验得到不同含水率及干密度情况下膨胀率随压力的变化趋势,如图1。

图1 膨胀率—压力变化曲线

由图1可以看出,对相同土样,膨胀率随压力的增大而减小,土样结构、不均匀性及干密度等对膨胀率也有影响。

1.3 膨胀力试验

在固结仪上,对原状土进行膨胀力试验,原状土的含水率为17% ~19%,膨胀力为50~100 kPa,如图2,可见一次干缩循环后,膨胀力减小很多。……

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