膨胀土膨胀性试验研究毕业设计

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1、膨胀土膨胀性试验研究毕业设计第1章绪论41.1膨胀土的特性及分布特点41.2膨胀土问题研究现状51.3问题的提出、目的和意义71.4论文研究的主要内容8第2章试样的基础实验和制备102.1取样区地质背景102.1.1地形地貌102.1.2地层岩性102.1.3地质构造112.1.4气象水文条件122.2试样基础实验132.2.1原状土物理性质实验132.2.2界限含水率实验142.2.3自由膨胀率实验162.2.4击实实验172.3本章小结18第3章初始含水率对膨胀土膨胀性影响的实验研究203.1初始含水率对膨胀率的影响规律203.1.1实验说明

2、及试样制备203.1.2实验步骤203.1.3实验数据213.1.4结论分析30633.2初始含水率对膨胀力的影响规律313.2.1实验说明313.2.2实验步骤323.2.3实验数据323.2.4结论分析383.3本章小结39第4章吸水过程对膨胀土膨胀性影响的实验研究404.1膨胀土吸水过程膨胀率随着吸水率的变化规律404.1.1实验说明404.1.2实验步骤404.1.3实验数据414.1.4实验结论424.2膨胀土吸水过程膨胀力随着吸水率的变化规律424.2.1实验说明424.2.2实验步骤424.2.3实验数据434.2.4实验结论464

3、.3本章小结46第5章轴向应力对膨胀土膨胀性影响的实验研究485.1相对膨胀率实验研究485.1.1实验说明485.1.2实验步骤485.1.3实验数据49635.1.4实验结论505.2膨胀率实验研究525.1.1实验说明525.2.2实验步骤525.2.3实验数据525.2.4实验结论555.3本章小结58结论59参考文献6163第1章绪论1.1膨胀土的特性及分布特点膨胀土是一种非饱和的、结构不稳定的区域性特殊土，其粘粒成分主要由强亲水性矿物蒙脱石、伊利石组成，具有显著的湿胀干缩和反复湿胀干缩性质，湿度变化时有较大体积变化，变形受约束时产生较

4、大内应力，并具有多裂隙性、超固结性及强度衰减性等特殊性质。世界范围内对于膨胀土的定义不一，我国在国家标准《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)(以下简称《膨胀土规范》)中对膨胀土作如下定义[1]:土中粘粒成分主要由亲水矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特征的粘性土。根据工程地质特征及土的自由膨胀率等指标综合分析，膨胀土一般具有以下特征:(1)裂隙发育，常有光滑面与擦痕，有的裂隙中充填灰白色、灰绿色粘土，在自然条件下下呈硬塑状态;(2)多出露于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坎;(3)常见浅层

5、滑坡、地裂、新开挖槽壁易发生坍塌等;(4)建筑物裂缝随气候变化而张开或闭合;(5)自由膨胀率大于或等于40。具备这些条件的土一般即可判定为膨胀土[5].膨胀土在世界范围内分布非常广泛，迄今己经发现在世界上六大洲的40多个国家都有不同程度的膨胀土分布[2、3]。我国是世界上膨胀土分布最广、面积最大的国家之一，在我国膨胀土主要分布于华中、华南和西南地区，区域人口超过三亿。在广西、云南、湖北、河南、安徽、四川、河北、山东、陕西、江苏、贵州和广东等20多个省、自治区、直辖市膨胀土均有不同范围的分布，总面积在10万以上，其中以湖北、河南、云南、广西的一些地

6、区最为发育[4]。我国二十几个省区的资料，膨胀土多分布在二级及二级以上的河谷阶地、山前、盆地边缘和丘陵地带，在山地表现为低丘缓坡，在平原地带表现为地面龟裂、沟槽、无直立边坡。也有个别分布在一级阶地上，呈龙岗一丘陵与浅而宽的沟谷，地形坡度平缓，无明显的自然陡坡，具有典型的垄岗式地貌。在流水作用下的水沟水渠，常易崩塌、滑动而淤塞[4]膨胀土以沉积建造环境和母岩风化改造作用作为分类依据，其成因可概括为五种类型[5]，即湖相沉积膨胀土、河流相沉积膨胀土(冲积膨胀土、洪积膨胀土、冰水沉积膨胀土)63、残坡积膨胀土、海相沉积膨胀土、火山灰沉积膨胀土。不同类型

7、的膨胀土由于来源母岩不同，成土环境各异，因此往往具有不同的物质成分和裂隙结构面形态，并具有分带性和分区性，膨胀土的微结构特征也随母岩与地质成因的不同而各异。1.2膨胀土问题研究现状过去人们对于膨胀土的了解和认识较少，由于其在天然状态下具有较好的工程性质，土体坚硬，强度较高，变形较小，往往认为其是一种很好的天然地基土。虽然有许多膨胀地基土上的建筑物，尤其是轻型建筑物发生了不同程度的开裂等问题，但这些建筑物损坏的原因往往被归咎于施工质量问题或基础的不均匀沉降，而没有考虑到膨胀土浸水膨胀、失水收缩特性对上部结构的影响。1938年，美国开垦局在奥勒冈州欧

8、维希的一座钢制虹吸管基础工程中首次认识到了膨胀土问题的存在[3]。自那时起，工程技术人员开始认识到，建筑物的损坏除了由于沉降造成的以外，