含水率變化對(duì)昔格達(dá)土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響規(guī)律初步探究

阮小龍 黃雙華 孫金坤

(攀枝花學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，四川 攀枝花 617000)

含水率變化對(duì)昔格達(dá)土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響規(guī)律初步探究

阮小龍 黃雙華 孫金坤

(攀枝花學(xué)院 土木與建筑工程學(xué)院，四川 攀枝花 617000)

昔格達(dá)土是廣泛分布攀西地區(qū)特殊土，其凝聚力小，抗剪強(qiáng)度低及遇水易膨脹軟化。土的抗剪強(qiáng)度大小由粘聚力和內(nèi)摩擦角的值所決定。在實(shí)際工程當(dāng)中，隨著降排水措施或自然環(huán)境的變化，土中含水率也會(huì)隨著變化，土的粘聚力和內(nèi)摩擦角的值也會(huì)產(chǎn)生變化，故而會(huì)引起土的抗剪強(qiáng)度的改變，對(duì)工程很不利。本文利用直剪試驗(yàn)，初步探究了含水率的變化對(duì)昔格達(dá)土的粘聚力值和內(nèi)摩擦角值的影響規(guī)律，對(duì)實(shí)際工程具有重大的參考價(jià)值。

昔格達(dá)土 直剪試驗(yàn) 抗剪強(qiáng)度

0 引言

昔格達(dá)土廣泛分布攀西地區(qū)，其工程性質(zhì)特殊，凝聚力小，抗剪強(qiáng)度低，遇水易膨脹軟化。土的抗剪強(qiáng)度大小由粘聚力和內(nèi)摩擦角的值所決定。在實(shí)際工程當(dāng)中，隨著降排水措施或自然環(huán)境的變化，土中含水率也會(huì)隨著變化，土的粘聚力和內(nèi)摩擦角的值也會(huì)隨之產(chǎn)生變化，故而土的抗剪強(qiáng)度也會(huì)隨著含水率的變化而改變。通過室內(nèi)試驗(yàn)，可以探究昔格達(dá)土的粘聚力值和內(nèi)摩擦角值以及抗剪強(qiáng)度隨著含水率的變化規(guī)律，為工程設(shè)計(jì)的參數(shù)選取提供參考。根據(jù)昔格達(dá)土相關(guān)研究論文[1][2]，昔格達(dá)土的物理性質(zhì)如表1。

表1 昔格達(dá)土的物理性質(zhì)

1 技術(shù)路線

1.1土樣制備

參考據(jù)有關(guān)研究論文[1][2]，昔格達(dá)土的最優(yōu)含水率為21%。本論文按照昔格達(dá)土的最優(yōu)含水率21%配制土樣，用塑料袋密封，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)。用同樣的擊實(shí)功把土擊實(shí)成樣，這樣保證了土樣的密實(shí)度一樣，自然風(fēng)干一定時(shí)間，當(dāng)土樣含水率達(dá)到不同的試驗(yàn)要求值時(shí)，方可進(jìn)行試驗(yàn)。這樣反應(yīng)了土樣的真實(shí)情況。本次論文為10%、15%、17%、19 %、21%、23%、25%，總共7組試驗(yàn)，需28個(gè)試樣，實(shí)際含水率以實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試驗(yàn)結(jié)果

由于試驗(yàn)組數(shù)過多，現(xiàn)只例出含水率為21%時(shí)的抗剪強(qiáng)度與垂直壓力關(guān)系線，如圖1。通過直剪試驗(yàn)以及各試樣的實(shí)測(cè)含水率試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)于表2。

圖1 含水率為21%時(shí)的抗剪強(qiáng)度與垂直壓力關(guān)系線

表2 直剪試驗(yàn)結(jié)果

7 25.3 23.72 9.35

根據(jù)表1，可以得到粘聚力與含水率變化的關(guān)系圖以及內(nèi)摩擦角與含水率變化的關(guān)系圖分別如圖2、圖3。

圖2 粘聚力與含水率變化的關(guān)系圖

圖3 內(nèi)摩擦角與含水率變化的關(guān)系圖

根據(jù)圖2與圖3可以看出，隨著含水率的升高，粘聚力值以及內(nèi)摩擦角值都逐漸減小。在昔格達(dá)土的塑限（18.3%）附近，粘聚力以及內(nèi)摩擦角與含水率關(guān)系線的變化斜率很大，變化趨勢(shì)很明顯，這很有可能是因?yàn)樵诤市∮谒芟薜臅r(shí)候，隨著土體的固體固化趨勢(shì)，土體越來越硬，故而粘聚力及內(nèi)摩擦角值在此含水率附近產(chǎn)生較大的變化。

3 結(jié) 論

通過本次試驗(yàn)，主要結(jié)論如下：

（1）通過對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著含水率的升高，昔格達(dá)土的粘聚力值以及內(nèi)摩擦角值都逐漸減小。

[1]阮小龍.高填方邊坡昔格達(dá)土改性及加筋機(jī)理研究[D].西華大學(xué),2013.

[2]阮小龍,黃雙華,羅強(qiáng)等.不同石灰配合比對(duì)昔格達(dá)土性能的影響試驗(yàn)研究[J].西華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2014,(1)∶99-103.DOI∶ 10.3969/j.issn. 1673-159X. 2014. 01.023.

[3]王偉,盧廷浩,宰金珉等.含水率對(duì)不同接觸面抗剪強(qiáng)度影響直剪試驗(yàn)分析[C].//2007年地面和地下工程中巖石和巖土力學(xué)熱點(diǎn)問題研討會(huì).2007∶501-504.

[4]張威,徐則民,劉文連等.含水率對(duì)西昌昔格達(dá)組粘土巖抗剪強(qiáng)度的影響研究[J].工程勘察,2011,39(5)∶1-5.

[5]胡展飛,傅艷蓉.基于不同初始含水量的軟粘土抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)研究[J].上海地質(zhì),2001,(1)∶38-42.DOI∶10.3969/j.issn.2095-1329.2001.01.010.

[6]胡昕,洪寶寧,杜強(qiáng)等.含水率對(duì)煤系土抗剪強(qiáng)度的影響[J].巖土力學(xué),2009,30(8)∶2291-2294.DOI∶10.3969/j.issn.1000-7598.2009.08.016.

[7]黃琨,萬軍偉,陳剛等.非飽和土的抗剪強(qiáng)度與含水率關(guān)系的試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué),2012,33(9)∶2600-2604.

[8]常立君,張吾渝,馬艷霞等.非飽和土抗剪強(qiáng)度與含水率的關(guān)系研究[J].山西建筑,2012,38(22)∶76-78.DOI∶10.3969/j.issn.1009-6825.2012.22.041.

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1007-6344（2015）03-0294-01