于宝来

(中国铁路设计集团有限公司,天津 300308)

膨胀性黏性土在铁路工程中较为常见,其膨胀性对铁路工程影响较大。东北严寒地区某铁路沿线广泛分布具膨胀性的黏性土,该线路路基长约170km,土石方量大,土场距线路较远,工程需要尽可能移挖作填,以减少弃方,节约工程投资,保护自然环境。因此,研究沿线黏性土的膨胀特性具有重要的工程意义。

膨胀土是工程中经常遇到的特殊土之一,外部环境作用下,其内部含水率变动形成干湿循环,内部颗粒间结构发生破坏,宏观表现为裂隙的形成和发展,含水率的浮动导致土体胀缩,伴随干湿循环,膨胀土的强度逐渐衰减。含水率和干湿循环次数是影响膨胀土裂隙发育的重要因素[1-2],裂隙发育开始于土体内部初始孔洞和微纹裂等薄弱处,并由此扩展延伸,形成裂隙面、裂隙体[3],影响裂隙张开程度的关键因素为土体上下层间的含水率梯度[4]。关于膨胀土收缩特性的研究可从矿物成分、土颗粒大小、含水率、干密度以及干湿循环等方面开展[5],叶万军探讨收缩随干湿循环次数和初始含水率的变化规律[6];唐朝生研究干湿循环路径对膨胀土胀缩性的影响[7];段尚磊从过程角度初步揭示干湿循环对膨胀特性的影响[8];薛彦瑾建立膨胀土的膨胀量与含水率及厚度计算模型[9]。另外,含水率、干湿循环次数也是影响膨胀土抗剪强度的主要因素[10-12],程展林探讨裂隙强度与抗剪强度的关系[13];汤罗圣给出抗剪强度参数与含水量、饱和度等回归关系式[14];王文良提出干湿循环作用下持水状态的抗剪强度公式[15]。……