干燥过程中膨胀土抗拉强度特性研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2011／19(4)一0620—06干燥过程中膨胀土抗拉强度特性研究冰冉龙洲宋翔东唐朝生(南京大学地球科学与工程学院南京210093)摘要膨胀土在干燥过程中由于失水收缩容易产生龟裂，裂隙产生后会极大削弱土体的工程性质。了解膨胀土在干燥过程中的抗拉强度特性，对从力学上进一步认识龟裂的形成和发展过程有重要意义。在室内配制了若干组初始饱和的膨胀土泥浆试样，当试样干燥到不同含水率时，利用改装的超微型贯入仪对试样开展了一系列抗拉试验，获得了膨胀土在干燥过程中抗拉强度与含水

2、率的关系。此外，运用蒸汽平衡法对试样干燥过程中的吸力进行控制，研究了抗拉强度受吸力的影响。结果表明：在干燥过程中，试样的抗拉强度随含水率的减小呈指数形式增加。在含水率小于塑限(40％)之前，抗拉强度较小，增幅不明显；当含水率达到塑限之后，抗拉强度随着含水率的减小增加较快。在控制吸力条件小，试样含水率随吸力的增加呈指数减小，抗拉强度与吸力呈线性正相关关系。通过分析发现，土中水的存在形式、水一土相互作用、颗粒间接触状态以及土体结构的变化是导致土体抗拉强度在干燥过程中增加的主要原因。关键词抗拉强度膨胀土龟裂含水率吸力土结构中图分类号：TU443文献标识

3、码：ALABORAToRIALINVESTIGATIoNoNTENSILESTRENGTHoFEXPAN．SⅣESoILDURINGDRYINGRANLongzhouSONGXiangdongTANGChaosheng(SchoolofEachSciencesandEngineering，ngUniversity，№ng210093)AbstractUpondrying，desiccationcrackswouldoccurinexpansivesoilsduetoevaporationandvolumeshrink-age．Thepresenc

4、eofcracksmaysignificantlyweakensoilengineeringproperties．Betterunderstandingthecharacter—isticsoftensilestrengthduringdryingisveryhelpfultostudytheessentialmechanismsofdesiccationcrackinitia—tionandpropagation．Inthisinvestigation，Romainvilleexpansivesoilwasusedandseveralgroup

5、sofinitiallysatu—ratedslurryspecimenswereprepared．Thespecimenswerethendriedinroomconditiontodifferentwatercontent．Directtensiletestwasperformedonthesespecimensbyemployingthemodifiedsupermini-penetrometer(SMP一1)．Theevolutionoftensilestrengthwithwatercontentwasquantitativelycha

6、racterized．Inaddition，vaporequilibriumtechniquewasappliedtocontrolthesoilsuctionduringdrying，andtheeffectofsuctionontensilestrengthwasalsostudied．Theresultsindicatethat，duringdrying，thespecimentensilestrengthgenerallyincreasesexponentialywithdecreasingwatercontent．Beforethewa

7、tercontentislowerthanplasticlimit(40％)，thetensilestrengthandthein—creaserateisverylow；afterthewatercontentreachestheplasticlimit，aslightdecreaseofwatercontentcanleadtosignificantincreaseofthetensilestrength．Withincreasingsuctionthespecimenwatercontentdecreasesexpo一，}收稿13期：201

8、l一03—20；收到修改稿日期：2011—06—03．基金项目：国家自然科学基金项目(41072211)，高等学校博士学科点专项科研基金