预加荷载-硫酸盐地基土抗剪强度试验探究

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1、预加荷载-硫酸盐地基土抗剪强度试验探究　　摘要提出预加荷载-硫酸盐地基土，即在普通地基土中添加硫酸盐并进行预加荷载，以此模拟经过固结处理的盐渍地基土。通过对地基土样的直剪试验，探究在不同硫酸盐含量与预加荷载情况下地基土样的抗剪强度。由试验结果可知：随着含盐量变化，土样抗剪强度呈规律性曲线变化，同时土样内摩擦角也呈现出规律性变化；在一定含盐量范围内，预加荷载过的土样抗剪强度高于未经过预加荷载的土样。关键字：硫酸盐地基土;预加荷载;抗剪强度StudyonShearStrengthofPreload-sulfatefoundationsoilAbstract

2、Inordertounderstandtheeffectsofdifferentsaltcontentandpre-loadingonsoilshearstrength,atypeofpreloading-sulfatefoundationsoilwasproposed,whichcanbedefinedasmixingsulfateinthefoundationsoilandthenpre-loading,tosimulatetheconsolidationsalinizationfoundationsoil.Exploretheshearstren

3、gthofthefoundationsoilindifferentsulfatecontentandpre-loading11situationthroughthedirectsheartest.Itwasfoundthattheshearstrengthandthevalueofφofsoilsamplesshowingaregularchangeinpacewiththechangeinsalinity.Inacertainrangeofsalinity,theshearstrengthofpre-loadingsoilsampleishigher

4、thantheun-preloadingone.Keywords:sulfatefoundationsoil;shearstrength;pre-loading中图分类号：TU47文献标识码：A序言11盐类是土壤中含量虽少但却对土的性质变化起到很大作用的物质；预加荷载是地基工程中常见的地基固结处理方式[1]；土的抗剪强度是衡量地基土力学性质、承载能力的重要指标[2]。含盐量与盐化地基土的承载能力有着密切的联系，不同总含盐量影响了地基土的内摩擦角以及粘聚力的大小[3]。现今对于含盐量与预加荷载地基土抗剪强度的关系鲜有研究。本文通过大学生创新试验，运用力学

5、知识和土力学试验方法将二者结合到一起。在同种地基土中添加不同含量的盐并对一部分土样进行预加荷载，之后对处理过的地基土试样进行直剪试验，分析不同含盐量和预加荷载条件下地基土抗剪强度的变化规律，研究含盐量、预加荷载对地基土抗剪强度的影响[4-9]，为工程地基土的选用和处理提供参考。1试验1.1试验材料与方法（1）土料：试验用土料均为同一种土壤，土料取自北京海淀区中国农业大学新建工程项目地基用土。土料进行风干处理以后，过2mm筛，进行击实试验和颗粒分析试验，从而得土的物理性质指标，见表1。从表1可以看出，粒径小于0.005mm的土占总土重的11.5%，超过总

6、重的10%，按建筑地基土分类分为粘质粉土。由室内击实试验得土料最优含水量为17%，相应的最大干密度为1.76g/cm3。试验时按照最优含水量和相应最大干密度制作土样，制作好的土样实测含水量为16%，干密度为1.7g/cm3，接近最优含水量和最大干密度，从而使土样密实且具有较好的水稳定性。表1实验用土物理性质指标(2)盐溶液及配制试验选用硫酸盐作为盐类代表，硫酸根离子为盐化土壤中含量较高的典型离子。硫酸钾是工业农业生产中的重要原料且常温溶解度较大，因此选用硫酸钾作为试验用盐。11硫酸钾晶体在20℃常温下的溶解度为110g/L，即在20ºC常温下

7、，饱和硫酸钾溶液的浓度为9.91%。文献表明，盐浓度为2%以下的水质可较容易地用生物活性污泥方法进行净化，盐浓度为3%到5%的水质则属于高盐污水，处理技术较困难。因此，本文考虑到规律性原则并结合实际，采用了0%,2%,5%,8%四种浓度的硫酸钾溶液进行试验,其中0%即为不加任何添加剂的素土。配制溶液所用到的硫酸钾质量以及溶液浓度见表2表2盐溶液配制表（3）试验仪器本次试验采用南京土壤仪器厂生产的ZJ型应变控制式直剪仪，剪切速率12r/min试验中竖向荷载分为四级，分别为100KPa、200KPa、300KPa、400KPa（4）试样制作风干土过2mm筛

8、，测定风干含水量，按预配含水量、干密度、含盐量计算并称取所需水、风干土、盐。在称取的土样中加入