蒙脱土失水缩裂过程的边界摩擦与温度效应
2016-10-10杜文凤王菁莪刘清秉
长江科学院院报 2016年9期
杜文凤,王菁莪,刘清秉,项 伟,黄 伟
(中国地质大学(武汉)a.工程学院;b.教育部长江三峡库区地质灾害研究中心, 武汉 430074 )
蒙脱土失水缩裂过程的边界摩擦与温度效应
杜文凤a,b,王菁莪b,刘清秉b,项伟a,b,黄伟a
(中国地质大学(武汉)a.工程学院;b.教育部长江三峡库区地质灾害研究中心, 武汉430074 )
膨胀土失水收缩产生裂隙的现象是造成其工程性质恶化的主要原因之一。现有研究成果揭示了膨胀土在失水过程中吸力增大与分布不均是造成收缩与开裂的主要原因。然而,已有关于膨胀土缩裂的试验研究很少考虑到土样边界条件对缩裂过程的影响。采用纯蒙脱土作为试验材料,设置玻璃与凡士林2种土样边界摩擦条件,测试了不同温度条件下,边界摩擦效应对土样缩裂过程与结果的影响;对产生裂隙的形态与数量进行定量化对比分析,提出了黏性土失水收缩产生裂隙的概念模型。试验结果表明:土样从饱和开始逐渐失水的过程中,低摩擦力的凡士林接触面土样开始出现裂隙的时间较晚,开裂时的临界含水量显著低于玻璃底面土样;在20,30,40 ℃环境温度条件下,凡士林接触面土样比玻璃接触面土样的最终裂隙量分别减少了70.3%,79.6%,77.6%;而在相同的边界摩擦条件下,温度越高则土样失水的速度越快,产生裂隙的数量也相对较高。
蒙脱土;收缩;裂隙;边界摩擦效应;温度效应
1 研究背景
膨胀土是一种富含蒙脱石的特殊性黏土,具有胀缩性、裂隙性和超固结性[1-3]。由于其遇水膨胀,失水收缩,膨胀土已成为膨胀土地区工程事故和地质灾害的主要诱因。……
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