膨脹土裂隙特征研究進(jìn)展

黎 偉,劉觀仕,姚 婷

(中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,湖北 武漢 430071)

膨脹土是一種主要由蒙脫石等親水性黏土礦物組成、具有明顯吸水膨脹和失水收縮特性的高塑性黏土[1]。與一般黏土相比,膨脹土具有膨脹性、裂隙性和超固結(jié)性[2]這3種特性。裂隙性與膨脹性、超固結(jié)性關(guān)系密切,當(dāng)含水量降低時,膨脹土發(fā)生干縮導(dǎo)致土體開裂,而氣候干濕循環(huán)等作用導(dǎo)致裂隙進(jìn)一步擴(kuò)展;膨脹土在開挖過程中超固結(jié)應(yīng)力的釋放也會導(dǎo)致裂隙擴(kuò)展。裂隙一方面破壞了土體的完整性,另一方面產(chǎn)生滲流,加劇了膨脹土的脹縮和裂隙擴(kuò)展,因此,裂隙性是影響膨脹土邊坡穩(wěn)定的關(guān)鍵因素[3]。Terzaghi[4]最早注意到裂隙發(fā)育對土體強(qiáng)度的影響,指出裂隙是超固結(jié)黏土的結(jié)構(gòu)特性,并指出裂隙對土體強(qiáng)度有重要影響。Gregory[5]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),倫敦黏土中存在的節(jié)理和裂隙是引起滑動的原因。Skempton[6]發(fā)現(xiàn)裂隙會引起應(yīng)力集中,當(dāng)應(yīng)力超過黏土抗剪強(qiáng)度峰值時會導(dǎo)致土體破壞。在一般黏土裂隙研究的基礎(chǔ)上,孫長龍等[7-11]先后研究了裂隙對膨脹土強(qiáng)度、變形、滲透等的影響,并進(jìn)一步研究了裂隙對膨脹土邊坡穩(wěn)定性的影響。正是由于認(rèn)識到裂隙對膨脹土物理力學(xué)性狀的重要影響,膨脹土裂隙特性及定性、定量描述方法等越來越多地受到人們的重視,獲得了多方面的研究進(jìn)展。

1 膨脹土裂隙特征研究現(xiàn)狀

膨脹土裂隙特征研究主要從裂隙分類方法、裂隙量測方法、裂隙統(tǒng)計分析方法3個方面進(jìn)行。……