不同排水条件下饱和黏土的冲击性状研究

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1、第43卷第20期人民长江V01．43，No．202012年10月YangtzeRiverOct．．2012文章编号：1001—4179(2012)20—0050—05不同排水条件下饱和黏土的冲击性状研究邓通发1，罗嗣海1，傅军健2(1．江西理工大学建筑与测绘工程学院，江西赣州341000；2．吉安市公路勘察设计院，江西吉安343000)摘要：为认识不同现场排水条件对强夯加固效果的影响，试验研究了不同排水条件冲击时饱和黏土的动力响应和冲击后再固结性状。试验结果表明，不同的排水条件对冲击时饱和黏土的孔隙水

2、压力、排水、体变、应变和再固结时的体变有重要影响。孔隙水压力、冲击次数和冲击能量三者满足双曲线关系；排水冲击的总体变大于不排水冲击的总体变。为改善排水效果，施工时应设置多条排水路径，同时加大夯击能。关键词：排水条件；冲击作用；饱和黏土；冲击响应；再固结中图法分类号：TV223文献标志码：A室内冲击试验一直都是研究强夯加固的重要试验1试验方法手段，它设置简便、操作性强，可以针对不同的土质，很好地模拟现场强夯条件下各种应力施加状况，观察冲1．1试验仪器击作用过程中试验土的孑L隙水压力、应力和体变的变试验采

3、用STSZ—ZD型全自动应变控制三轴仪器化情况，以便于了解、指导和控制现场强夯施工。前人并加装冲击装置。冲击装置包括落锤、承载板、落锤导在室内冲击试验方面已有一定的研究，如钱家欢开展杆和位移测量部件4部分。落锤为重量5N的空心了侧限条件下的冲击试验，研究了饱和砂土和黏性土锤，落距依冲击能的不同采用10，15，20cm；承载板承受冲击时土中的孔隙水压力和动应力一应变关系⋯；受落锤的冲击，并将冲击能量传递给试样的载体，其自韩文喜研究了三轴条件下饱和砂土冲击时的应力、变身重量不仅可以平衡三轴压力室传力柱与压

4、力室上端形和应力一应变关系‘2。31；白冰卜6。、孟庆山卜91研究顶盖间的摩擦力以及三轴仪系统围压，而且还能起到了三轴条件下软黏土在冲击作用下的变形、孔隙水压对试样施加静力荷载的作用。承载板上垫一块橡胶力、再固结规律和夯后强度特点。这些研究侧重于建垫，保证冲击作用无“反弹”，使冲击力的形式为单脉立冲击时的应力一应变关系，为强夯数值分析提供本冲形式。构关系，且所做实验冲击时的排水阀是关闭的，对于排1．2试样制备和饱和水条件良好的地基土在强夯作用下的性状未做研究。本文正是考虑到这点，对饱和黏土在排水与不排

5、水条黏土采集于江西赣州滨江建筑工地地基距地面2件下进行冲击试验，并对不同排水条件下的动力响应、—3m处，属天然红黏土，含水率26．85％，塑限训。=冲击后再固结性状和冲击作用产生的总体变进行对比25．3％、液限埘；=48．4％、塑性指数，。=23．3。取回分析，以此来认识不同排水条件下现场强夯对黏土地实验室后将其风干碾碎，筛分后烘烤8h，然后用塑料基的加固作用。袋装好封存。制作试样时，取黏土150g，水51g拌和收稿日期：2012—05—23基金项目：国家自然科学基金资助项目(50869002)；江西

6、省自然科学基金资助项目(2008GZC003)；江西省教育厅科技资助项目(GJJl0486)作者简介：邓通发。男，讲师，硕士，从事土木工程教学与科研工作。E—mail：dbdff@163．corn第20期邓通发，等：不同排水条件下饱和黏土的冲击性状研究5l均匀，装入塑料袋内扎紧，润湿一昼夜。制作试样时，式中，u为孔隙水压力，kPa；N为冲击击数；o、b为计将调配好的黏土分6层装入击实筒内击实，每层质量算参数，见表2。相同，层与层的表面用削土刀刮毛，夯好的试样两端需∞削平，称量。量测其直径和高度，各试样

7、的密度差值不大于0．3g／cm3，总体饱和试样密度在1．86g／cm3左旨；右。采取抽气饱和与反压饱和联合法使试样饱和度大于0．95。加1．3试验方案。刍＼R丝*垂谅加对制备好的试样，先施加50kPa围压使其初始固结，固结完毕后分别在排水和不排水两种情形下施加O3种不同的能量进行冲击，测量冲击时的轴向变形、孔510152025冲击击数N／次隙水压力、试样排水和土样体变。冲击后测量孔隙水压力的消散和伴随的再固结体变和排水量。试验方案图l不同排水、不同能量下冲击阶段的孔隙水压力与冲击击数关系见表1。试验模

8、拟不同排水条件时，一定深度处土体在冲击力作用下的应力累积和应力释放，以及冲击作用后再固结时土的后续演变过程。表1试验方案拟定围压／冲击锤重／落距／冲击能量／kPa次数Ntin(N·cm)50245105×10样号一●2155x15205×2050245105×103●2155×15黼堑q￡}∞m砚3∞205×20注：C1，C2，C3为不排水冲击(关排水阀)；D1，D2，D3为排水冲击(开排图2不同排水条件下冲击阶段的水阃)。孔隙水压力和冲击击数拟合表2参