非饱和粘土在冲击试验下的土体参数研究

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1、非饱和粘土在冲击试验下的土体参数研究王丽华(南京市测绘勘察研究院有限公司，江苏南京210019)摘要：目前对于地基土体的强夯理论研究相对较少。主要以经验为主，加固效果总体较好，但其强夯机理以及技术的发展与改进仍需进一步完善。针对这一问题。自行设计小型室内模型试验，对冲击载荷下非饱和粘土的土体参数进行研究，以便为强夯法的理论研究提供参考。研究结果表明：试验前土体疏松、含水率较高、密度较小、孔隙较大、饱和度较低；而在冲击试验后，土体颗粒发生重组，含水率略微降低，密度越靠近夯击点增加越多．孔隙比变小。饱和度提高。关键词：非饱和粘土；冲击栽荷；土体参数Abstract：Atp

2、resent，thetheoryofdynamiccompactionoffoundationsoilisrelativelysmall，anditismainlybasedontheexperience．Althoughthereinforcementeffectisgenerallygood．Boththereinforcementmechanismandimprovementofthetechnologyneedtobefurtherresearched．Inthispaper,themodeltestisdesigned，andthesoilparameter

3、saremeasuredtoprovidereferencesforthetheoreticalstudyofthedynamiccompactionmethod．Theresultsshowthatbeforetheexperiment，thesoilisloosewithhighwatercontent，lessdensity，higherporosityandlowersaturation．Aftertheimpactexperiment，thesoilparticlesrecombineandthewatercontentdecreasesslightly．T

4、hecloseritistothecompactionpoint．themorethedensityincreases．Porositygetssmallerandthesaturationgetsenhanced．Keywords：unsaturatedclay；impactload；soilparameters0引言强夯法是地基处理的有效手段．目前对于非饱和土地基的强夯理论研究相对较少．不能有效指导施工．因此主要以经验为主。加固效果总体较好．但其强夯机理以及技术的发展与改进仍需进一步完善。强夯参数的设计没有确切的规范，很多时候还须依靠试验或经验来确定．缺乏理论基础

5、，场地试夯造成大量人力、物力、财力的重复消耗，因此不论是从科学角度还是经济角度出发．对强夯下的地基加固机理进行计算理论和方法的研究都是很有必要的。为使理论计算结果比较合理准确．必须对冲击荷载下非饱和粘土的各项参数变化有所了解，这是完善强夯理论的基础和前提，具有重要的工程意义和理论意义。1试验设计当不饱和粘性土受到冲击力作用时．孔隙气会瞬时排出，而孔隙水在外界荷载作用下也会慢慢排出．体积发生改变．存在体积变形．剪切变形则与屈服强度有关。通过设计模型试验，对夯击前后土体密度、含水率、饱和度等进行对比，分析冲击荷载对土体参数的影响。本试验由夯锤、模型箱、动态测试系统组成。中

6、心点位处的落距分别为0．4m、0．6m、0．8m、1．0m。利用不同的冲击能组合．分析不同冲击能作用下夯锤底部土体参数的变化。2冲击试验前后土体参数变化对于非饱和土，由于孔隙气和孔隙水的存在。使得非饱和土体颗粒间存在吸力作用，吸力的存在使非饱和土各项性质与饱和土相差较大。影响吸力大小的因素很多．其中含水率是一个重要因素．通常土的含水率与吸力之间的关系曲线称为土一水特‘-互盎嗣婴垡塑堑塑-35-征曲线。对于之前学者对粘土的土一水特征曲线的研究表明，一般随着吸力增大，土体的含水率降低．体积缩小。(1)冲击前后土体含水量实测结果土体在冲击作用下。颗粒结构发生变化．孑L隙水的

7、分布随之变化。引起土体含水率变化。一般来讲，当土体含水率较小时，颗粒松散趋于任意排列；随着含水率的增加，土体逐渐被压实，土粒定向排列。本试验中，针对四组不同落距，在冲击前后分别取夯坑不同深度处土体运用烘干法测量含水率．含水率实测结果如表1所示。表1试验前后夯坑下土样含水率测定单位：％含水率按照编号自上而下进行测量．根据测量结果：落距为0．6m时．夯击前土样平均含水率为19．79％．而夯击后一段时间测量的土样平均含水率为18．44％：落距为1．0m时。夯击前土样平均含水率为19．61％．而夯击后一段时间测量的土样平均含水率为18．43％。由表1可知．冲