膨脹土相似模型試驗(yàn)材料的研制與單樁模型浸水試驗(yàn)研究.pdf

1、膨脹土是一種高塑性、裂隙性及超固結(jié)性特殊類土,分布廣泛。由于膨脹土具有遇水膨脹失水收縮的特性使得膨脹土地基不具穩(wěn)定性,以致膨脹土地基工程事故頻繁發(fā)生造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
　　 影響膨脹土脹縮因素很多,目前膨脹土脹縮機(jī)理仍不十分明確。論文通過研制膨脹土相似模型試驗(yàn)材料,模擬膨脹土脹縮性質(zhì),并進(jìn)行單樁模型浸水試驗(yàn)研究,探討影響膨脹土脹縮性質(zhì)的主要因素及浸水過程中樁受力變形規(guī)律,為工程中如何更好處理膨脹土地基提供良好的思路,也為膨脹土地

2、基樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供一定指導(dǎo)。
　　 論文基于室內(nèi)試驗(yàn),以自由膨脹率、液限、最大干密度等重要可行性指標(biāo)為判據(jù)進(jìn)行了大量配比試驗(yàn),研制具有膨脹性質(zhì)的相似模型試驗(yàn)材料,并進(jìn)行膨脹土地基樁基礎(chǔ)浸水試驗(yàn)。
　　 論文根據(jù)膨脹土的性質(zhì)以及材料的選擇需要考慮材料來源途徑方便、經(jīng)濟(jì)便宜以及可操作性,經(jīng)過分析最終選用砂、膨潤(rùn)土及石膏作為配制材料。通過室內(nèi)土工試驗(yàn),對(duì)各個(gè)試驗(yàn)材料進(jìn)行合理的配比,配制出具有膨脹土膨脹性質(zhì)的材料,并對(duì)膨脹土相似模

3、型試驗(yàn)材料進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)研究,獲得其相關(guān)特性。最后進(jìn)行了膨脹土地基單樁模型浸水試驗(yàn)研究。
　　 論文具體的研究思路是以自由膨脹率為切入點(diǎn),結(jié)合液限及最大干密度兩項(xiàng)指標(biāo)確定膨脹土相似材料,通過膨脹土相似材料力學(xué)性質(zhì)驗(yàn)證相似材料合理性。最后采用相似材料模擬膨脹土地基進(jìn)行單樁模型浸水試驗(yàn),研究浸水膨脹過程中樁及樁周土受力變形規(guī)律。
　　 具體來說,論文得出了以下幾點(diǎn)主要結(jié)論:
　　 (1)通過對(duì)砂、膨潤(rùn)土及石膏材料的物理

4、力學(xué)性質(zhì)分析,結(jié)合膨脹土具有脹縮性、裂隙性及超固結(jié)性的性質(zhì),選定以砂為主骨料、膨潤(rùn)土為膨脹性材料以及石膏為膠結(jié)材料具有可行性。
　　 (2)經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定砂-膨潤(rùn)土-石膏混合物不同配比下自由膨脹率,得出自由膨脹率與膨潤(rùn)土在混合物的質(zhì)量百分比成正比關(guān)系。
　　 (3)本文以中等膨脹性為配制目標(biāo),確定了以砂-膨潤(rùn)土-石膏混合物為膨脹土相似材料,并從理論上及試驗(yàn)實(shí)測(cè)值兩方面確定膨脹土砂、膨潤(rùn)土及石膏配比為7:6:1。
　　

5、 (4)砂-膨潤(rùn)土-石膏混合物膨脹率與試樣初始含水率、初始干密度及軸向壓力有密切的關(guān)系——單值變量情況下,膨脹率隨初始含水量的增大而減小；膨脹率隨初始干密度的增大而增大,并成線性關(guān)系；膨脹率隨軸向壓力的增大而減小,并成線性關(guān)系。
　　 (5)砂-膨潤(rùn)土-石膏混合物膨脹力與試樣初始干密度密切相關(guān),膨脹力與初始干密度成線性正比關(guān)系。
　　 (6)相似材料脹縮特性與膨脹土脹縮特性具有相似性,收縮試驗(yàn)中顯示研制的相似材料具有裂隙