非飽和石灰改良膨脹土松弛試驗研究.pdf

1、石灰改良膨脹土的強度雖較原狀膨脹土強度具有明顯的改善，但常因施工擾動引起變形而產(chǎn)生應力松弛，而應力松弛較大時可引發(fā)工程災害和造成重大經(jīng)濟損失，故開展非飽和石灰改良土的應力松弛試驗研究，對揭示非飽和石灰改良膨脹土應力松弛規(guī)律和確保石灰改良膨脹土地基處理工程安全具有重要的理論意義和工程應用價值。
　　本文利用GDS非飽和土三軸儀，系統(tǒng)開展了摻石灰4％改良膨脹土的土水特性和非飽和強度試驗，以及在不同應變水平、應變速率和加載方式下的應力松

2、弛試驗，并通過流變理論和經(jīng)驗模態(tài)分解理論分析了應力松弛試驗結(jié)果，進而基于SEM、EDA試驗和圖像定量分析技術(shù)分析相應的微結(jié)構(gòu)變化特征，總結(jié)了石灰改良膨脹土的土水特性、無側(cè)限抗壓強度、非飽和三軸強度和應力松弛規(guī)律，主要得出如下結(jié)論:
　　(1)土水特征試驗結(jié)果表明:非飽和改良土進氣值約為300kPa，改良土的脫濕和吸濕循環(huán)過程的“滯后”現(xiàn)象明顯。
　　(2)無側(cè)限抗壓強度試驗得出石灰改良土多為脆性破壞，無側(cè)限抗壓強度峰值隨含水

3、量的增加而減小，相應的軸向應變則隨含水量的增大而增大。非飽和三軸強度試驗結(jié)果表明峰值強度所對應的應變都在1.5％以下，且曲線整體表現(xiàn)為應變軟化特征。其他試驗條件相同下，剪切速率較慢時獲得強度相對更大。
　　(3)應力松弛試驗結(jié)果表明試驗獲取的松弛曲線形態(tài)基本相似，屬于不完全松弛。對于不同應變水平的松弛試驗，試樣松弛穩(wěn)定階段的應力一般隨著應變水平的增大而減小。對于不同應變速率的松弛試驗，試樣在應力松弛階段的初始松弛速率隨著試驗應變速

4、率增大而增大的規(guī)律。分級加載的松弛試驗結(jié)果表明，試樣后期強度受前期加載引起的累積損傷影響。
　　(4)應力松弛試驗數(shù)據(jù)的經(jīng)驗模態(tài)分解結(jié)果證實了晝夜溫差的變化對GDS松弛試驗具有影響，且反映了松弛曲線的多尺度變化。
　　(5)微觀定量研究表明所選取的改良土試樣孔隙面積以0.3-5um2范圍為主，孔隙平均直徑為1.57um。
　　(6)理論模型反演研究得出，對分別加載試樣，基于西原模型的模擬值與試驗實測值基本吻合;對分級加