荷載作用下膨脹土干濕循環(huán)模擬裝置研制及試驗研究.pdf

1、自然界的晴雨交替作用會對膨脹土的抗剪強(qiáng)度造成巨大損傷，研究工程中真實荷載條件下干濕循環(huán)對膨脹土抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律具有重要意義。當(dāng)前膨脹土的干濕循環(huán)研究主要以室內(nèi)試驗為主，試驗方法大致分兩類：一類是在完全無荷載條件下進(jìn)行干濕循環(huán)試驗；另一類是在環(huán)刀試樣上堆砌砝碼以模擬存在豎向荷載下的干濕循環(huán)試驗，然而為了準(zhǔn)確控制試樣干濕循環(huán)幅度，用稱重法計算含水率時需要卸掉豎向荷載。上述兩類方法中試樣的受力狀態(tài)都與工程中真實荷載存在較大差別?；谏鲜鼍窒?/p>

2、性，本文對模擬荷載下膨脹土干濕循環(huán)裝置進(jìn)行研究，并利用該裝置進(jìn)行相關(guān)驗證試驗，主要取得以下成果：
　?。?）研制了一套能較好模擬荷載作用下進(jìn)行干濕循環(huán)及直剪試驗的裝置。該裝置利用環(huán)刀對試樣的約束來模擬一定深度土體受到其周圍土體的側(cè)向荷載，利用加載杠桿或者砝碼約束來模擬一定深度土體受到其上覆土層的豎向荷載。完成預(yù)定的干濕循環(huán)次數(shù)后，可將裝置直接安裝到特制剪切盒內(nèi)進(jìn)行直剪試驗，無需拆樣，減少對試樣的擾動。使用該裝置，干濕循環(huán)試驗全過程

3、中不出現(xiàn)卸載現(xiàn)象，能較好實現(xiàn)對工程真實荷載的模擬。
　?。?）利用該裝置進(jìn)行干濕循環(huán)試驗，稱重法控制試樣含水率精度在±1％以內(nèi)；調(diào)節(jié)加載杠桿的長度，可以靈活的調(diào)整豎向荷載大小，從而模擬不同覆土深度處膨脹土的干濕循環(huán)試驗。
　?。?）干濕循環(huán)幅度（含水率變化幅度）不大于±5%時，可保持試樣干濕循環(huán)過程始終處于側(cè)向荷載和豎向荷載共同作用之下；膨脹土路基采用包邊法處治中，其填芯膨脹土含水率變化幅度一般不超過±5%，本文研究結(jié)果對該

4、工程具有較好借鑒作用。
　?。?）利用該裝置進(jìn)行了0kPa、5kPa、15kPa、30kPa等4級荷載下0次～6次干濕循環(huán)試驗，并對完成干濕循環(huán)的試樣進(jìn)行快剪試驗，研究了荷載下干濕循環(huán)對膨脹土抗剪強(qiáng)度的影響規(guī)律。
　?。?）荷載條件下的c、Φ值比無荷載條件下要高；試樣的粘聚力指標(biāo)總體上都隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加而降低，不同荷載級別下粘聚力降低程度不同。與未經(jīng)歷干濕循環(huán)的試樣相比，經(jīng)歷干濕循環(huán)的試樣內(nèi)摩擦角都出現(xiàn)大幅度降低，而經(jīng)