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饱和与非饱和膨胀岩剪切特性试验研究

2013-08-13李川疆何建新

水利与建筑工程学报 2013年1期

李川疆,何建新,刘 亮

(新疆农业大学 水利与土木工程学院,新疆乌鲁木齐830052)

0 前 言

膨胀岩是一种遇水膨胀、软化,失水收缩、硬化的特殊类型的软岩[1]。由于其含有大量的亲水性矿物,当含水率变化时有较大的体积变化,同时,反复的胀缩变形导致膨胀岩形成许多不规则的裂隙,裂隙的存在破坏了土体的整体性,加之膨胀岩中含有较多的钙结核和软弱夹层,从而大大降低了岩体的强度[2]。工程实践证明,膨胀岩的强度较一般黏性土更为复杂,表现为变动性[3]。因此,膨胀岩抗剪强度指标的确定与选取有较大难度。

关于膨胀岩边坡强度指标的研究,许多工程实例表明通常膨胀岩峰值抗剪强度相当高,但从膨胀岩边坡失稳后反算出的抗剪强度却往往较低。对此许多学者建议采用现场大型原位直剪来推求其抗剪强度指标,但是,现场大型原位直剪历时长、耗资高。相对于分散工程对每个点进行原位测试不太可能,由此,本文取新疆某工程的膨胀岩渠段桩号为82+500处的膨胀岩原状样与室内重塑样进行试验,找出原状样与重塑样之间的关系。

1 材料及试验方法

1.1 膨胀岩物理力学指标

根据《土工试验规程》[4]SL237-1999相关试验方法和地质人员对现场勘察情况,对典型膨胀岩层进行了物理性质指标测定,主要包括颗粒分析试验、界限含水率试验、天然含水率及天然密度及比重试验,结果见表1。

表1 膨胀岩物理性质指标汇总表

从物理性质指标成果可以看出,膨胀岩粘性含量较高,小于0.005 mm颗粒含量在50%以上,根据《土工试验规程》[4](SL237-1999)分类,属高液限粘土。……

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