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干湿循环效应对风化砂改良膨胀土抗剪强度影响研究

2014-08-16,,,,

长江科学院院报 2014年4期

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(1.三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北 宜昌 443002; 2.三峡大学 土木与建筑学院,湖北 宜昌 443002; 3.宜昌市交通运输局,湖北 宜昌 443002; 4.宜昌市公路管理局,湖北 宜昌 443002)

1 研究背景

土的抗剪强度是指土体对于外荷载所产生的剪应力的极限能力,是进行公路路基设计、基坑设计、边坡稳定性验算等重要参数之一。绝大多数的土工构筑物失稳,边坡滑塌都是由于土体的抗剪强度不足造成的。膨胀土是由亲水性黏土矿物蒙脱石和伊利石组成的具有显著吸水膨胀、失水收缩特性的高液限黏土。由于膨胀土显著的胀缩特性,导致其抗剪强度极不稳定,极易随着含水率的变化而变化。土体含水率的变化带来的反复胀缩,导致膨胀土土体内部裂隙逐渐扩大,降雨又通过裂隙进入到土体内部,进而加剧了裂隙的开展,导致土体发生崩解,造成抗剪强度进一步的衰减。通过国内外学者的大量研究,发现膨胀土在干湿循环条件下往往呈现出一定的软化特性,抗变形能力以及强度会逐渐下降,极易导致边坡失稳和路基沉陷,从而引发严重的安全事故[1]。

鉴于以上问题,膨胀土必须经过改良之后才能用于工程之中。目前,工程建设当中,通常是采用化学手段对膨胀土进行改良处理。刘晓义等[2]等通过采用加石灰改良膨胀土,研究了干湿循环作用下石灰改良膨胀土的抗剪强度变化特性,结果表明,石灰改良膨胀土的抗剪强度指标随着干湿循环次数的增加而不断衰减,因此掺石灰对干湿循环效应所导致的抗剪强度的衰减效果不理想;……

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