南宁非饱和膨胀土蠕变特性试验研究

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1、第36卷，第6期公路工程Vo1．36．No．62011年12月HighwayEngineeringDec．，2011南宁非饱和膨胀土蠕变特性试验研究范志强，肖宏彬，汤艳(1．长沙建筑工程学校，湖南长沙410004；2．中南林业科技大学，湖南长沙410004；3．长沙新动源机电设备有限公司，湖南长沙410004)[摘要]通过压缩蠕变试验与改装的剪应力控制式剪切蠕变试验对南宁非饱和膨胀土进行了系列室内试验研究，探讨了非饱和膨胀土的非线性流变特性。试验结果表明：土体具有明显的非线性流变特性。同时，通过对蠕变曲线的拟合可以发现，南宁非饱和膨胀：t的流变可以用Bu体模型

2、来描述，并能得出其相应的本构方程和蠕变方程。[关键词】非饱和；膨胀土；压缩；剪切；Bu体模型·[中图分类号]U416．167[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2011)06—0043—05ExperimentalStudyonCreepCharacteristicsforNanningUnsaturatedExpansiveSoilsFANZhiqiang，XIAOHongbin，TANGYan(1．ChangshaBuildingEngineeringSchool，Changsha，Hunan410004，China；2．GentralSout

3、hUni-versityofForestryandTechnology，Changsha，Hunan410004，China；3．NewPowerElectromechanicalEquipmentCo．，LTD，Changsha，Hunan410001，China)[Abstract]OnthebasisofaseriesofindoortestsforunsaturatedNanningexpansivesoilsthroughloadingtestandcreeptestingapparatnscontrolledbyshearingforce，non-

4、linerrheologicalcharacteristicsoftheexpansivesoilshavebeenresearched．Theresultsshowthatthesoilhasobvious11011·linearrheo-logicalbehavior．ThroughtheexperimentalcreepeurveeanbedescribedbyBurgersmode1．theconstitu—tiveequationandthecreepequationoftheexpansivesoilsalsocanbeobtained．[Keyw

5、ords]unsaturated；expansivesoil；loading；shear；Bumodel对于非饱和膨胀土这种三相介质来说，在荷载1试验方法的作用下，土颗粒被挤密，多余的气体被排出，位置重新排列，土体因而产生变形。在这变形过程中，一1．1土的物理特性方面由于固体颗粒与孔隙水间形成的摩擦力阻碍气试验土样取自广西南宁，为冲洪积膨胀土，土体体排出，从而使变形延迟；另一方面土颗粒之间的接呈灰白色，其物理性质指标见表1。根据GB／触是结合水膜之间的接触，由于结合水的粘滞性使T50123—1999(土工试验方法标准》及相关规范进行土体变形有一过程⋯。所以，膨

6、胀土的应力变化和试验及数据处理。变形均与时间有关，其应力应变关系呈现显著的非表1土的物理性质指标Table1Physicalcharacteristicsofsoils线性流变特性。近年来，对膨胀土的流变研究取得ilfll／!t!ll／密度／最优含水最大千密度／自由膨胀了一定的成果，本文在已有成果的基础上通过％％(g·cm一)率／％(g·cin一)率／％一系列室内试验，系统分析了膨胀土非线性流变特61．422．82．7l5．81．8962．5性中的蠕变特性，对膨胀土非线性流变特性的本构压缩蠕变试验在试验在18台WG型单杠杆轻方程及蠕变方程进行了探索。便固结仪上

7、进行，人工采集数据(见图1)。剪切试验仪器为由应变式直剪仪改装而成的应[收稿日期】2011—04—02[基金项目】国家自然科学基金资助项目(50978097)；湖南省自然科学基金资助项目(08JJ3092)[作者简介]范志强(1976一)，男，湖南隆回人，硕士，工程师，主要从事地基处理技术研究工作。公路工程36卷10d每天变形量小于0．0lmm视为稳定。1．2．2分级加载试验方案加载序列加荷比≤3(12．5kPa一5OkPa一2()(】kPa一400kPa一800kPa)，含水量为15．3％、19．7％、22．5％，作用时间为7d一级。最后一级当试验压缩蠕变数

8、据连续10d每天变形量小于0．01mm