冻融循环影响风化砂改良膨胀土抗剪强度室内试验研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（１）００６５０７ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０１．０１０冻融循环影响风化砂改良膨胀土抗剪强度室内试验研究①②①②①②①②杨俊童磊许威张国栋（①三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心宜昌４４３００２）（②三峡大学土木与建筑学院宜昌４４３００２）摘要本文以三峡库区广泛分布的风化砂来改良膨胀土，通过在膨胀土中掺入１０％、２０％、３０％、４０％、５０％的风化砂，进行１、３、６、９、１２次冻融循环，最

2、后对不同冻融循环次数作用后改良膨胀土制备样进行直接剪切试验，测定不同掺砂量及不同冻融次数下，各试样的强度参数，得出冻融循环对风化砂改良膨胀土抗剪强度指标及强度规律的影响。试验结果表明：在同一掺砂比例下，风化砂改良膨胀土的抗剪指标和抗剪强度随冻融循环次数的增大而减小，最后逐渐趋于稳定，其中黏聚力与冻融循环次数呈对数关系；在同一冻融循环次数下，黏聚力随掺砂比例的增大而减小，内摩擦角随掺砂比例的增大而增大。关键词膨胀土冻融循环风化砂抗剪强度中图分类号：ＴＵ４１１．７文献标识码：ＡＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＥＦＦＥＣＴＯＦＦＲＥＥＺＥ

3、ＴＨＡＷＣＹＣＬＥＳＴＯＳＨＥＡＲＳＴＲＥＮＧＴＨＯＦＷＥＡＴＨＥＲＥＤＳＡＮＤＩＭＰＲＯＶＥＤＷＩＴＨＥＸＰＡＮＳＩＶＥＳＯＩＬ①②①②①②①②ＹＡＮＧＪｕｎＴＯＮＧＬｅｉＸＵＷｅｉＺＨＡＮＧＧｕｏｄｏｎｇ（①ＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＨａｚａｒｄｓａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＡｒｅａｉｎＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＣｈｉｎａＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ４４３００２）（②ＣｉｖｉｌａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕ

4、ｒａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｃｈａｎｇ４４３００２）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｓｔｈｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｅａｔｈｅｒｅｄｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｗｉｔｈｅｘｐａｎｓｉｖｅｓｏｉｌ，ｗｅａｔｈｅｒｅｄｓａｎｄｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｃｙｃｌｅｔｉｍｅｓｏｆｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｔｅｓｔｓ．Ｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｖｅｓｏｉｌｉｓａｄｄｅｄｗｉｔｈｗｅａｔｈｅｒｅｄｓ

5、ａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｓｏｆ０，１０％，２０％，３０％，４０％，５０％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｔｅｓｔｉｓｄｏｎｅｕｓｉｎｇｄｉｒｅｃｔｓｈｅａｒａｐｐａｒａｔｕｓｏｎｔｈｅｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒ０，１，３，６，９，１２ｃｙｃｌｅｓｏｆｆｒｅｅｚｉｎｇａｎｄｔｈａｗｉｎｇ．Ｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｓｔｈｅｃｙｃｌｅｓｏｆｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｓｈｅａｒｉｎｄｅｘｅｓａｎｄｔｈｅｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｅａｔｈｅｒｅｄｓａｎｄｉｍｐｒｏｖ

6、ｅｄｅｘｐａｎｓｉｖｅｓｏｉｌｆｉｒｓｔｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅａｎｄｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅａｃｈｓｔａｂｌｅａｆｔｅｒｓｅｖｅｒａｌｔｉｍｅｓｏｆｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓｆｏｒｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｓａｎｄｒａｔｉｏ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｈｅｓｉｖｅｆｏｒｃｅａｎｄｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅｓｃａｎｂｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ａｓｔｈｅｍｉｘｅｄｓａｎｄｒａｔｉｏｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｃｏｈｅｓｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｂ

7、ｕｔｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｒｉｃｔｉｏｎａｌａｎｇｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｏｒｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｃｙｃｌｅｓｏｆｆｒｅｅｚｅａｎｄｔｈａｗ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＥｘｐａｎｓｉｖｅｓｏｉｌ，Ｆｒｅｅｚｅｔｈａｗｃｙｃｌｅ，Ｗｅａｔｈｅｒｅｄｓａｎｄ，Ｓｈｅａｒｓｔｒｅｎｇｔｈ收稿日期：２０１４－０１－１２；收到修改稿日期：２０１４－０９－１１．基金项目：湖北省教育厅自然科学研究重点项目（Ｄ２０１３１３０４）资助．第一作者简介：杨俊（１９７６－），男，博士，副教授，主要从事道路与桥梁方面研究．Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｉｎｇ７５

8、０３０１＠１６３．ｃｏｍ６６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１５科学完善的理论依据。０引言１试验材料及方案膨胀土是一种能反复胀缩变形，并引起