膨胀土膨胀特性的变化规律研究_谭罗荣

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强弱膨胀土胀缩变形特性的试验研究

lattice expansion theory, the theory of double layer can explain the swell-shrink mechanism
into full play.
Key words: expansive soil; porous scale board; π ruler; expansion property; expansion
1.1 研究意义 ..................................................................................................... 1
1.2 国内外研究现状 ......................................................................................... 2
西南交通大学硕士研究生学位论文
第 III 页
first and then shrink, the expansion deformation is consistent with the experimental results of
traditional device tests, while the law of shrinkage deformation is different from that of
respectively. These tests include expansion force test, expansion rate test, shrinkage rate test
and the suction and swell-shrink cycling test. The main research results are as follows:

浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验

DOI编码：10.13646/ki.42-1395/u.2019.08.048浅析膨胀土胀缩变形以及渗透性规律试验曹万灵（佛山市科衡水利水电工程质量检测有限公司，广东佛山 528000）摘　要：本文通过对几种解释膨胀上胀缩变形机理的主要资料及其评析，探析了膨胀土的渗透性的相关特性，希冀对相关的工程提供一定的帮助和借鉴。

关键词：膨胀土；胀缩；渗透性中图分类号：U416.1+67 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2019）08-0115-02现代地质学中出现了一个新的术语，即膨胀土。

这种土是一种特殊的粘土，相异于其他地区的黄土、黑土、软土、冻土和普通粘土。

由于膨胀土在地貌学和工程地质学中的特殊性以及对工程建筑的严重危害，世界各国都十分重视膨胀土。

整个工程的建设环节中，膨胀土的危害能力是很大的，许多工程的不良地址会导致整个工程的毁坏，因此，在外部条件的影响之下，膨胀土膨胀收缩以及变型变成了一个研究的方向。

1膨胀上胀缩变形的基本资料胀缩变型就是膨胀土的变型收缩。

这是膨胀土的最本质特性之一。

以往的研究展现，粘性土由于含水量的提高或减少会产生一定的膨胀和收缩变形，然而其强度不如膨胀土，通常不会对工程造成严重危害。

目前关于膨胀土胀缩的资料很多，然而还不成熟。

早期的资料包括由晶格结构提出的晶格膨胀资料和基于毛细现象的弹性资料。

通常来说，有穿透资料、双电层资料和吸热资料，然后有热穿透资料、表面张力资料和弹性弯曲资料。

2几种解释膨胀上胀缩变形机理的主要资料及其评析膨胀土是一种特殊的粘土，其膨胀收缩机理可用前面提到的变形资料来解释。

其中，晶格扩开资料和双电层资料更为实用。

2.1晶格扩张资料可交换阳离子成分。

结果展现，交换阳离子价越高，水化膜越薄，膨胀系数越低；相反，交换阳离子价越低，水化膜越厚，膨胀系数越高。

此外，膨胀和收缩也与初始温度密切有一定的关系。

格构膨胀资料有助于了解膨胀土的膨胀和收缩，特别是对于相异初始温度下粘土矿物组成的膨胀土。

膨胀土的工程特性胀缩性超固结裂隙.

1、膨胀土的定义膨胀土是在自然地质过程中形成的一种具有多裂隙和显著胀缩特性的特殊性粘土。

膨胀土是一种对于环境变化，特别是对于湿热变化非常敏感的土，其反映是发生膨胀和收缩，产生膨胀压力。

2、膨胀土的主要物理力学特征⑴粒度组成中，通常黏粒（d＜2μm ）含量不大于30%.⑵粘土矿物成分中，伊利石和蒙脱石等亲水性矿物占主导地位。

⑶土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥失水时，体积收缩并形成收缩裂缝，反复的干缩湿胀，使土中的裂隙发育，不仅破坏土体的连续性和完整性，而且也形成了地表水浸入的通道，同时水的浸入又加速了土体的软化及裂隙生成。

（裂隙性）⑷膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减。

（强度衰减性）⑸多数属于液限大于50%的高液限土。

⑹超固结性：膨胀土在沉积过程中，在重力作用下逐渐堆积，土体将随着堆积物的加厚而产生固结压密。

由于自然环境的变化和地质作用的复杂性，土在自然界的沉积作用并不一定都处于持续的堆积加载过程，而是常常因地质作用而发生卸载作用。

膨胀土在反复胀缩变形过程中，由于上部荷载（土层自重）和侧向约束作用，土体在膨胀压力作用下反复压密，土体表现出较强的超固结特性。

这种超固结与通常的剥蚀作用产生的超固结机理完全不同，是膨胀土由于含水率变化引起的膨胀压力变化产生的，是膨胀土特有的性质。

3、工程建设中的膨胀土问题⑴在天然状态下，膨胀土通常强度高，压缩性低，在地面以下一定深度取样时难以发现宏观裂纹。

但一旦在大气中暴露，含水率发生变化时，很快出现大大小小的裂纹，土体结构迅速崩解，透水性不断增加，强度迅速减小直至为零。

膨胀土边坡在极缓的情况下发生滑动。

“逢堑必滑，无堤不塌”。

“晴天一把刀，雨天一团糟”、“天晴张大嘴，雨后吐黄水”是膨胀土强度特性和胀缩性规律的高度写照。

⑵膨胀土素土作为堤坝回填土时，因其干密度与含水率关系非常密切，很难压实，压实质量难以控制。

若碾压质量不好，在运行过程中，填土含水率增加时土体极易产生膨胀变形，含水率降低也会在土体中产生干缩裂隙，使土体渗透性变化，外界水分极易进入。

南阳膨胀土膨胀力特性试验

南阳膨胀土膨胀力特性试验朱豪;王柳江;刘斯宏;孙来;庆瑜【摘要】膨胀土浸水产生膨胀变形,当膨胀变形受到约束时,必然产生较大的膨胀力.已有研究成果表明膨胀力的大小与土体的初始含水量以及干密度密切相关.为进一步了解膨胀土的膨胀力发展规律,根据不同初始含水量和干密度共配制了40个试样,采用恒体积试验法研究了南阳膨胀土的膨胀力特性.试验结果表明了膨胀力的对数与初始含水量以及干密度之间满足线性关系,进而得到了它们之间的关系式,同时依据已有膨胀率与上覆荷载的关系,建立了上覆荷载作用下的膨胀力计算公式.最后,通过预测值和试验结果的对比验证了该关系式能够较好地预测南阳膨胀土的膨胀力,为膨胀土地区的结构稳定分析提供了参考.%The swelling force is generated in the case of swelling deformation caused by that when moistening is constrained. Many researches have verified that the swelling force is significantly related to the initial water content and dry density. In order to further understand the development of the swelling force, the constant volume test method was adopted to measure the swelling force of 40 expansive samples which were made according to the different initial water content and dry density. It is found from the experiment that logarithm of the swelling pressure is linear with the initial water content and dry density. The function of relationship between them was obtained. Moreover,on the base of relationship between swelling quantity and applied pressure which has been studied, the calculation method of swelling pressure considering vertical pressure was proposed. At last, the proposed function was verified by the comparison between predict valuesand experimental values. In general, the results of this study can provide an instruction to the stability analysis of structures in the regions of expansive soils widely distributed.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2011(009)005【总页数】4页(P11-14)【关键词】膨胀土;浸水;膨胀变形;约束;膨胀力试验;初始含水量;干密度【作者】朱豪;王柳江;刘斯宏;孙来;庆瑜【作者单位】南水北调中线干线工程建设管理局,北京100038;河海大学水利水电学院,南京210098;河海大学水利水电学院,南京210098;河海大学水利水电学院,南京210098;河海大学水利水电学院,南京210098;国务院南水北调工程建设委员会办公室,北京100053【正文语种】中文【中图分类】TU443膨胀土是一种破坏性极强而分布又十分广泛的土类，主要由黏土矿物蒙脱石与伊利石等亲水性黏粒成分组成，具有显著的湿胀干缩性。

膨胀土膨胀特性的变化规律研究_谭罗荣

第25卷第10期岩土力学 V ol.25 No.10 2004年10月 Rock and Soil Mechanics Oct. 2004收稿日期：2003-11-04 修改稿收到日期：2004-03-25基金项目：国家自然科学基金项目（No. 19972068），国家重大基础研究前期研究专项项目（No.2003ccA02233）。

作者简介：谭罗荣，男，1938年生，研究员，从事岩土材科的基本特性与其工程力学性状关系的学研究。

文章编号：1000－7598－(2004)10－1555－05膨胀土膨胀特性的变化规律研究谭罗荣，孔令伟（中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室，湖北武汉 430071）摘　要：研究了击实膨胀土的膨胀压力p 与50 kPa 下的膨胀率50δ随干密度、饱和度及含水量的变化规律。

结果表明：p 和50δ与干密度d r 、含水量w 、饱和度r s 的关系及p -50δ间的关系皆可用幂指数函数描述；在不同条件下，w ，d r ，r s 中的某一个或两个因素可更好地描述p 和50δ的变化规律，一般在高含水量范围含水量因素与干密度因素等价；在低含水量范围含水量因素与饱和度因素等价；含水量一定时干密度因素与饱和度因素等价；存在一临界干密度，干密度大于临介干密度时，膨胀力随饱和度的增加而减小，反之则增加。

关　键　词：膨胀土；膨胀压力；膨胀率；干密度；饱和度；含水量中图分类号：TU443 文献标识码：AStudy on variation regularity of swelling behavior of expansive soilTAN Lou-rong ，KONG Ling-wei(Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics ，Institute of Rock and Soil Mechanics ，Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China)Abstract ：The variation regularity of swelling pressure p and expansion ratio 50δunder 50 kPa pressure with dry density d r ，degree of saturation r s and water content w were i nvestigated. The results show that:the relations between p ,50δand d r ,w ,d r ,r s ;and between p and 50δcan be illustrated in power exponent function ；the variation of p and 50δunder various conditions can be better described by one or two factors that are w ，d r ，r s ；in general ，w is epuivalent to d r while high w ；d r is equwalent to r s while lower w ；and d r is equivalent to r s while certain w ；there is a critical value of dry density ，p decreases as r s increase when d r more than the critical value ，otherwise the conclusion is opposite.Key words ：expansive soil; swelling pressure; expansion ratio; dry density; saturation degree; water content1 引言膨胀土的灾害主要是其失水收缩、吸水膨胀引起的。

有荷条件下膨胀土的干湿循环胀缩变形及强度变化规律

第28卷第11期岩土工程学报 Vol.28 No.11 2006年 11月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Nov., 2006 有荷条件下膨胀土的干湿循环胀缩变形及强度变化规律杨和平，张锐，郑健龙（长沙理工大学特殊土工程研究所，湖南长沙 410076）摘要：为获取符合工程实际的设计参数，对宁明原状膨胀土进行了有荷载条件模拟干湿循环过程的试验研究，得到其胀缩变形和强度的变化规律。

结果表明膨胀土的胀缩变形过程并不完全可逆。

在一定荷载变化范围内，经历相同的干湿循环次数，荷载越大膨胀土的绝对和相对胀缩率越小；土的抗剪强度随上覆压力的增大而增大，且在同一级荷载下随着干湿循环次数的增多而衰减，但随着荷载增大其衰减率变小。

荷载对干湿循环过程中膨胀土的胀缩幅度及强度衰减具有明显抑制作用。

关键词：荷载；干湿循环；膨胀土；变形；强度中图分类号：TU443 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2006)11–1936–06作者简介：杨和平(1954–)，男，教授，主要从事路基路面工程、特殊土路基的教学科研工作。

Variation of deformation and strength of expansive soil during cyclic wetting anddrying under loading conditionYANG He-ping, ZHANG Rui, ZHENG Jian-long(Institute of Special Soils,Changsha University of Science and Technology, Changsha 410076, China) Abstract: In order to acquire parameters in accordance with engineering practice, an experimental research on simulating the process of cyclic wetting and drying under loading condition for the undisturbed expansive soil obtained from Ningming (a city in southern Guangxi, China) was carried out, and the variation of deformation and strength were also observed. It was shown that the swelling-shrinkage deformation of expansive soils was not completely reversible. In certain range of variation of loading, during the same cycle, the total or relative ratio of the expansion and shrinkage decreased along with the increase of loads. Shear strength increased along with the increase of load, and decreased as the cycle number increase under the same load.However, the larger the pressure was, the attenuation rate of shear strength became smaller during cyclic wetting and drying.The effects of load in certain range were to restrain the swelling-shrinkage deformation and the attenuation of shear strength.Key words: loading; wet-dry cycle; expansive soil; deformation; shear strength0 引言围绕膨胀土在干湿循环条件下的胀缩及强度特性，针对不同的工程应用情况，国内研究者已开展过相关研究[1-6]，并取得一些有意义的成果。

膨胀土干湿循环特性的试验研究

膨胀土干湿循环特性的试验研究林青芝河海大学岩土工程科学研究所，南京 (210098)E-mail：qingzhilin@摘要：本文针对江苏宁淮高速公路淮安段膨胀土进行了相关的室内试验研究，得出了膨胀土在干湿循环的条件下，其变形特性的一些变化规律。

得出膨胀土的干缩湿胀变形过程是不可逆的，随着干湿循环次数的增加，膨胀土的膨胀力、无荷膨胀率逐渐减小，变形速率逐渐增大，干密度和稳定后含水率逐渐减小直至趋于稳定。

关键词：膨胀土；干湿循环；膨胀力；膨胀率1．引言膨胀土是在自然地质环境中形成的一种多裂隙并具有显著胀缩性特殊性粘土。

土体粘粒中含有一定质量的强亲水性矿物蒙脱石与伊利石，因此膨胀土具有遇水膨胀、失水收缩开裂且反复变形等与正常固结粘土不同的工程地质性质，而且土中杂乱分布的裂隙对各种边坡所产生的变形破坏作用往往具有长期潜在危险的特点，容易给工程造成巨大的经济损失。

在膨胀土地区，路基土体遇水软化，容易发生胀缩变形，引起路基下沉而导致路面变形、开裂、翻浆冒泥、沉陷等，同样修建在其上的公路、桥梁及其它建筑物也会遭受强烈的变形破坏，甚至引发破坏性很大的滑坡。

随着我国基本建设的发展，在膨胀土地区兴建公路、铁路、水利、建筑、机场以及码头等工程项目将会日益增多，随之也会遇到大量的与膨胀土有关的工程问题。

因此，为确保路基的稳定性和强度，对膨胀土性质的研究显得尤为重要。

本文着重在于对膨胀土的循环干湿变形特性做必要的讨论分析。

2．关于膨胀土膨胀特性的研究膨胀土的变形特性研究是膨胀土的重要研究内容之一，也是相关工程防治的关键，必须依据大量的室内试验和工程实例,分析并建立反映湿胀、湿陷、干缩特性的非饱和膨胀土的新型本构模型,才能较准确地描述膨胀土的变形特性。

膨胀土的变形主要可分为两大类:①外加荷载作用下的压缩变形；②入渗或浸水作用下的湿胀、湿化变形；③蒸发、风干、水位下降等失水作用下的干缩变形；④外荷载和入渗、浸水或失水共同作用下的变形。

膨胀土增湿过程中膨胀规律的试验研究

膨胀土增湿过程中膨胀规律的试验研究李进前;王起才;张戎令;张唐瑜;王天双;梁柯鑫【摘要】为了研究膨胀土增湿过程中膨胀规律,取某高速铁路地基膨胀泥岩土样,研究其无荷膨胀率随含水率增大过程中的变化规律.试验结果表明:膨胀土无荷膨胀率随含水率变化过程分为3个阶段,分别为快速膨胀阶段、缓慢膨胀阶段和趋于稳定阶段,得到3个变化节点含水率.然后使用蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率、液限这4个指标作为模型因子,利用主成分分析法得到能够表征膨胀土膨胀能力强弱的膨胀特性Z值.分析3个变化节点含水率与膨胀特性Z值的关系,得到3个含水率与Z值的函数关系式.在实际工程中,可以测定土样的当前含水率和4个指标值,由4个指标值得到膨胀特性Z值,由变化节点含水率与Z值的函数关系计算得到3个变化节点含水率,然后判断土体当前含水率与3个变化节点含水率的关系,就能判断土体在当前含水率下膨胀能力的强弱,这可对实际工程提供一定参考.%In mudstone order to study the swelling law of the expansive soil during humidification process, taking the expansive mudstone soil sample from a high-speed railway foundation as an specimen, studies of the change lawof non-loading expansion rate with the increase of moisture content are carried out in this paper. The experimental results indicate that the change process of the non-loading expansion rate of the expansive soil with the changes in moisture content can be divided into three stages: the rapid expansion stage, the slow expansion stage and the tend-to-be-stable stage. This study obtains the values of the moisture content in three change nodes, then utilizes the four indexes, that is, montmorillonite content, cation exchange content, free expansion rate and liquid limit, asthe model factors, and further uses the main ingredient analytic method to get the Z value of the expansion characteristic, which can represent the expansion capacity of the expansive soil. This study also analyzes the correlation characteristic, which can represent the expansion capacity of the expansive soil. This study also analyzes the correlation between the moisture content of three change nodes and the Z value of the expansion characteristic, and gets the function relationships between them. In practical works, the current moisture content of the soil sample and its four indexes can be measured, then the Z value of the expansion characteristic can be obtained from the four indexes. Furthermore, the moisture content of three change nodes can be calculated through the function relationships between the moisture content of the change nodes and Z value, and finally we can assess the relationships between the current soil moisture content and the moisture content of three change nodes and judge the strength of the soil mass under the current moisture content, and provide some reference for the practical works.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】9页(P86-94)【关键词】膨胀土;无荷膨胀率;含水率;增湿;膨胀特性【作者】李进前;王起才;张戎令;张唐瑜;王天双;梁柯鑫【作者单位】兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室,甘肃兰州 730070;兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,甘肃兰州730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TU443膨胀土是具有显著吸水膨胀和失水收缩特性的高塑性黏土。

三轴应力状态下膨胀土增湿变形特性

第27卷增1岩石力学与工程学报 V ol.27 Supp.12008年6月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June ，2008收稿日期：2006–12–29；修回日期：2007–02–18基金项目：水利部“948”计划技术创新与转化项目(200408)；西北农林科技大学科研专项面上项目(04ZM074)作者简介：李振(1969–)，男，1995年毕业于西安理工大学水利水电施工专业，现任高级工程师，主要从事岩土力学试验方面的研究工作。

E-mail ：lizhen898@三轴应力状态下膨胀土增湿变形特性李振1，周俊2，邢义川3(1. 西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌 712100；2. 中国水电工程顾问集团公司西北勘测设计研究院，陕西西安 710065；3. 中国水利水电科学研究院，北京 100044)摘要：在经过改造的三轴仪上对安康击实膨胀土进行增湿变形特性试验研究。

试验研究结果表明，在相同应力比的三轴应力状态下，膨胀土浸水过程中的变形为膨胀变形，变形在试样各个方向上都会产生，应力较小时，轴向和径向变形都表现为膨胀变形；应力较大时，轴向变形表现为压缩变形，而径向变形则表现为膨胀变形，但变形量都很小；土样在增湿剪切过程中以体积膨胀为主，体积变化以侧向变形为主，轴向变形较小；同时，对试验资料进行数学拟合，并对拟合公式进行验证。

结果表明，试验值与计算值吻合较好。

关键词：土力学；三轴增湿试验；膨胀土；增湿变形分类号：TU 443 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2008)增1–3088–07MOISTENING DEFORMATION CHARACTERISTICS OF EXPANSIVE SOILUNDER TRIAXIAL STRESS STATELI Zhen 1，ZHOU Jun 2，XING Yichuan 3(1. College of Water Resources and Architectural Engineering ，Northwest Science and Technology University of Agricultural and Forestry ，Yangling ，Shaanxi 712100，China ；2. Northwest Hydro Consulting Engineers ，China Hydropower Engineering Consulting Group Co .，Xi ′an ，Shaanxi 710065，China ；3. China Institute of Water Resources and Hydropower Research ，Beijing 100044，China )Abstract ：The stage moistening deformation tests are performed for the compacted expansive soil in Ankang using improved triaxial apparatus. The experiment shows that the deformation of the expansive soil is swelling deformation under triaxial stress state with the same stress ratio in the immersion process. The soil deformation appears in specimen ′s every orientation ，the deformations in the radial and axial directions behave swelling when stress is smaller. The axial direction expresses the compresses deformation and the radial direction expresses swelling deformation when stress is greater ，but the deformation is very little. In moistening shear process ，the deformation of the sample is chiefly volumetric expansion and volumetric changes is chiefly lateral deformation ，and the axial direction deformation is smaller ；the mathematical fittings are done for the experiments data ，and the fitting formula has been verified. The results show that the experimental value agrees well with calculation value. Key words ：soil mechanics ；triaxial moistening test ；expansive soil ；moistening deformation1 引言在膨胀土地区的建筑工程中，膨胀土常被用作工程建筑物的地基，由于膨胀土含有一定的强亲水性黏土矿物成分(如蒙脱石和伊利石)，在气候条件变化(如下雨或干旱等)情况下，常使得膨胀土吸水膨胀，失水收缩，从而引起建筑物的开裂、倾斜破第27卷增1 李振，等. 三轴应力状态下膨胀土增湿变形特性 • 3089 •坏，或使开挖体的边坡产生滑移失稳等现象，对工程建筑产生极大的危害。

膨胀土的胀缩特性

膨胀土的胀缩特性一、膨胀变形规律徐永福和缪林昌通过室内膨胀土土样的膨胀试验，研究不同击实膨胀土土样在不同压力作用下膨胀变形与土样初始含水率、干密度的关系，总结膨胀土的膨胀变形规律。

1.试验方法膨胀变形试验在轻便固结仪上进行，控制膨胀土样不同的是初始含水率w、击实干密度ρd和土样膨胀时所受的压力p。

压力是在试验前一次加上的，加压稳定后即可浸水膨胀。

水从土样底部单向浸入，试验过程中，尽量保持水面高度不变，以防止水面高度的变化对浸水速率的影响。

在环刀与土样间抹了少许黄油，以克服因环刀与土样之间的摩擦造成土样的不均匀膨胀变形。

膨胀变形结束后，土样达完全饱和状态。

2.膨胀变形随时间变化规律图3-1（a）和图3-1（b）表示初始含水率相同而干密度不同的膨胀土在不同压力下的膨胀变形随时间变化的规律。

从中看出：①压力抑制了水的浸入，抑制了膨胀变形量；②膨胀变形的初始速率受压力的影响不明显；③干密度对膨胀变形的初始速率影响较明显，干密度越大，初始膨胀变形速率越小；反之，干密度越小，初始膨胀变形速率就越大。

图3-1（c）和图3-1（d）表示两种不同干密度的膨胀土在压力为10kPa不同初始含水率情况下膨胀变形随时间的变化规律。

图中可见，初始含水率影响了膨胀变形的初始速率。

初始含水率越大，膨胀变形的初始速率越大；干密度越小，这种变化规律越明显。

图3-1 膨胀变形随时间变化规律（a）w0＝17.3%；ρd＝1.61g/cm3；（b）w＝17.3%；ρd＝1.51g/cm3；（c）p＝10kPa，ρd＝1.61g/cm3；（d）p＝10kPa，ρd＝1.51g/cm33.膨胀变形的相关性图3-2（a）为干密度1.7g/cm3在不同垂向压力下膨胀率与初始含水率的关系曲线，图3-2（b）为不同干密度土样在垂向压力50kPa下膨胀率与初始含水率的关系曲线，图3-3为不同初始含水率膨胀土样在50kPa压力下膨胀率与干密度的关系曲线。

膨胀土与改性膨胀土累积塑性应变及动力特性

V ol 121　N o 19公　路　交　通　科　技2004年9月JOURNA L OF HIGHWAY AND TRANSPORT ATION RESEARCH AND DEVE LOPMENT文章编号:1002Ο0268(2004)09Ο0005Ο04收稿日期:2003Ο07Ο15基金项目:教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(20020613007)作者简介:毛成(1973-),男,四川荥经人,西南交通大学土木工程学院博士研究生,主要从事道路工程研究1膨胀土与改性膨胀土累积塑性应变及动力特性毛　成,邱延峻(西南交通大学土木工程学院,四川　成都　610031)摘要:结合成都绕城路膨胀土路基处治项目,利用动三轴试验研究膨胀土及改性膨胀土在重复荷载作用下的永久变形及动力特性。

分析不同围压下弹性应变、累积塑性应变和动应变与荷载重复作用次数之间的关系,在log Οlog 坐标系中比在普通坐标系中能更好地区分累积塑性应变的三个阶段。

比较了膨胀土与改性膨胀土的动力特性(如动弹性模量、动粘聚力、动摩擦角、阻尼比等),经改性后的膨胀土其力学特性得到了明显增强。

关键词:膨胀土;改性膨胀土;累积塑性应变;动三轴试验;动力特性中图分类号:U41611+67 文献标识码:ACumulative Pla stic Strain and Dynamic Propertie s of Expansive Soiland Improved Expansive SoilMAO Cheng ,QIU Yan Οjun(School of Civil Engineering ,S outhwest Jiaotong University ,S ichuan Chengdu 610031,China )Abstract :C ombined with the research project of expansive s oil roadbed treated in Chengdu Bypass Express way ,permanent deformation and dynamic properties of expansive s oil and im proved expansive s oil under repeated loading are studied by dynamic triaxial test 1The re 2lationships between elastic strain ,cumulative plastic stain ,dynamic strain and the number of repeated loading are analyzed respective 2ly 1The three stages of cumulative plastic strain are easily distinguished from log Οlog coordinates system than from conventional coordinates system 1C om paring the dynamic properties (such as dynamic elastic m odulus ,dynamic cohesion ,dynamic friction angle ,resistance ra 2tio etc 1)of expansive s oil and im proved expansive s oil ,the results show that the engineering properties and strength parameters of im 2proved expansive s oil are significantly im proved and better than original expansive s oil 1K ey words :Expansive s oil ;Im proved expansive s oil ;Cumulative plastic stain ;Dynamic triaxial test ;Dynamic properties 确定铺路材料永久变形特征的常用方法是利用重复动荷载试验对材料重复作用若干次,通过分析累积永久变形与荷载重复作用次数之间的关系来研究铺路材料的永久变形特征。

膨胀土的力学性质研究

膨胀土的力学性质研究摘要:对某地中强膨胀土进行了力学性质试验试验研究，确定了该地区膨胀土的各项性能指标，以作日后对膨胀土的辨别和分类，并为工程施工提供原始的数据资料和参考依据。

关键词：膨胀土；力学性质；试验研究中图分类号:Tu 文献标识码：A1．前言中国是膨胀岩土分布最广的国家之一,在黄河流域及其以南的20余个省区均有不同范围的分布[1-4]。

膨胀土由于膨胀土分布广泛，种类繁多，而且不同地区膨胀土差异较大，作用机理复杂，对其成因的认识还不够充分,因此在工程应用中对膨胀土造成的危害的影响远未达到消除与解决，因而加强对膨胀土的研究工作，是一件现实而有意义的工作。

2. 膨胀土的组成与分布情况膨胀土是指黏粒成分主要由强亲水性矿物组成的,液限大于40%且胀缩性能较大的黏性土。

主要由次生黏土矿物—蒙脱石和伊利石组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。

由于组成成分及比例的不同,其外观一般呈现褐色、红色、黄色或灰白色等,一般土质细腻,黏性大,呈硬塑状态,斜交裂隙和光滑面发育,裂面颜色呈灰白、黄褐等杂色交混,无明显界限。

膨胀土的微结构特征值随母岩与地质成因不同而各异，灰白色膨胀土主要是残积膨胀土，由岩石风化而成，富含CaΟ颗粒（疆石结核）。

本文试验膨胀土取自南阳镇平，镇平段膨胀土主要是泥灰岩风化而成，黏土矿物成分主要以蒙脱石为主，大约占矿物成分的33％，属第四系中、上更新统膨胀土。

2．1膨胀土的矿物成分膨胀土之所以有膨胀性，是由于黏性土中含有亲水的黏土矿物，如蒙脱石、伊利石等。

膨胀性实质上是这些黏土矿物晶格中的水，随雨季和旱季、丰水年枯水年的温度变化而增减所致。

膨胀性能的大小取决于这些亲水黏土地矿物质在黏性土中的含量高低。

含量越高，膨胀性越大，反之，则越小。

膨胀土的膨缩性能，除与黏土矿物含量多寡有直接关系外，尚与膨胀土体的含水量、厚度及埋藏或出露条件密切相关。

2.2含水量的影响土体的含水量决定吸水量的大小，在膨胀范围内，膨胀率与含水量成正比，当含水量达到饱和时，吸水量最小，其膨胀变形渐趋稳定。

谈膨胀土工程特性及处治方法

《生活中的趣事》教案一、教学目标1. 让学生通过学习，了解和掌握生活中的一些趣事，培养学生的观察能力和思维能力。

2. 培养学生热爱生活，积极乐观的人生态度。

3. 提高学生的语言表达能力，增进同学之间的友谊。

二、教学内容1. 生活趣事的定义和特点2. 观察和发现生活中的趣事3. 分享和交流生活中的趣事4. 创作和生活趣事三、教学方法1. 讲授法：讲解生活趣事的定义和特点，引导学生了解和掌握相关知识。

2. 实践法：让学生观察和发现生活中的趣事，并进行分享和交流。

3. 创作法：引导学生创作自己的生活趣事，提升学生的创造力。

四、教学准备1. PPT课件2. 教学视频或图片3. 纸张和笔五、教学过程1. 导入：通过一个生活趣事的视频或图片，引发学生对生活趣事的兴趣，导入新课。

2. 讲解：讲解生活趣事的定义和特点，让学生了解和掌握相关知识。

3. 实践：引导学生观察和发现生活中的趣事，并进行分享和交流。

4. 创作：让学生结合自己的经历，创作自己的生活趣事，并分享给大家。

7. 作业：布置一道观察和发现生活趣事的作业，让学生课后进行实践。

六、教学评估1. 观察学生在课堂上的参与程度，了解他们对生活趣事的认识和理解。

2. 通过学生的创作和分享，评估他们对生活趣事的发现和表达能力。

3. 通过小组讨论，评估学生在反思生活中的趣事时的思考深度和团队协作能力。

七、教学拓展1. 组织学生进行生活趣事摄影比赛，让学生通过镜头捕捉生活中的趣事。

2. 邀请家长参与课堂，分享他们眼中的生活趣事，增进亲子关系。

3. 开展生活趣事主题的班会，让学生在不同场合分享和交流生活趣事。

八、教学反思1. 反思教学过程中是否有效地引导学生观察和发现生活中的趣事。

2. 反思教学方法是否适合学生的需求，是否有助于提高他们的观察和表达能力。

3. 反思教学评估是否全面，是否能够准确地了解学生的学习情况。

九、教学建议1. 鼓励学生在日常生活中多观察、多发现，培养他们的观察能力。

膨胀土膨胀特性的变化规律研究

膨胀土膨胀特性的变化规律研究
谭罗荣;孔令伟
【期刊名称】《岩土力学》
【年(卷),期】2004(25)10
【摘要】研究了击实膨胀土的膨胀压力p与50 kPa下的膨胀率50d随干密度、饱和度及含水量的变化规律。

结果表明:p和50d与干密度dr、含水量w、饱和度rs的关系及p-50d间的关系皆可用幂指数函数描述;在不同条件下,w,dr,rs中的某一个或两个因素可更好地描述p和50d的变化规律,一般在高含水量范围含水量因素与干密度因素等价;在低含水量范围含水量因素与饱和度因素等价;含水量一定时干密度因素与饱和度因素等价;存在一临界干密度,干密度大于临介干密度时,膨胀力随饱和度的增加而减小,反之则增加。

【总页数】5页(P1555-1559)
【关键词】膨胀土;膨胀压力;膨胀率;干密度;饱和度;含水量
【作者】谭罗荣;孔令伟
【作者单位】中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU443
【相关文献】
1.膨胀土动力学特性变化规律试验研究 [J], 黄志全;张茜;吴超;张振华
2.膨胀土动力学特性变化规律试验研究 [J], 黄志全;张茜;吴超;张振华;
3.膨胀土的膨胀变化规律及综合治理探讨 [J], 李高立
4.膨胀土的膨胀变化规律探讨及分析 [J], 经苏龙;白一琴
5.重塑膨胀土膨胀特性变化规律的试验研究 [J], 郭红军
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粒径对黏性土自由膨胀率的影响规律研究

粒径对黏性土自由膨胀率的影响规律研究朱德余刘爱叶谭永平【摘要】摘要研究样品粒径级配对自由膨胀率的影响规律，通过数据分析得出自由膨胀率最优试验粒径。

试验结果表明：试验者不同，样品粒径级别差别较大，进而影响到自由膨胀率测试结果，甚至影响到膨胀级别的判别；样品中d<0.075 mm颗粒的比例较小时，自由膨胀率变化不明显；当d<0.075 mm颗粒比例增大到一定程度，自由膨胀率变小趋势越来越明显，甚至影响膨胀级别的判别；综合分析得出自由膨胀率最优试验粒径范围为0.075～0.5 mm。

【期刊名称】铁道勘察【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4【关键词】关键词自由膨胀率级配影响黏性土1 概述我国是膨胀岩土分布最广的国家之一，很多省份都有膨胀岩土分布，如广西、云南、湖北、安徽、四川、河南、山东等。

关于膨胀岩土的研究很多，大部分集中在地区性膨胀岩土的综合概述、膨胀岩土的分类方法及膨胀试验的方法等[1-5]。

膨胀土主要由强亲水性矿物成分蒙脱石组成，具有多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性。

膨胀土的判别指标很多，主要可分为两大类，一类是直接指标，包括阳离子交换量、蒙脱石含量(用化学法或X射线衍射法测定)等，这类方法结果比较直观，但方法复杂，对试验人员要求较高；另一类是间接指标，包括界限含水量、黏粒含量、自由膨胀率等，这类指标虽然不那么直观，但试验操作比较简单易行，对操作人员要求不高，具有一定的准确性[6-9]。

自由膨胀率作为常用的判别指标，具有试验设备少、操作简单易行、试验周期短等特点。

很多研究表明，影响自由膨胀率的因素很多，如试验仪器、土样制备条件、搅拌方法等，其中样品粒径级别对自由膨胀率测试结果影响较大[10-12]。

研究内容主要分为两部分：一是研究人为因素对样品粒径级配及自由膨胀率测试结果的影响；二是通过制备含有不同粒径级配比例的样品，研究粒径级配对自由膨胀率的影响规律，从而找出最优试验粒径范围。

膨胀土挡墙侧向膨胀压力研究

而逐渐减小并在气候影响层深度处趋近于
即是含水率季节性变化的影响深度其值与雨
量雨强植被地形土体结构和渗透性等地质地理因素有关一般在以内
关于膨胀土地基含水率变化随深度的关系蒋忠信等提出用对数曲线表示作者简单地认
为在大气影响深度范围内随深度线性减小在大气影响深度以下含水率不变化可表示为
实际的挡墙可产生一定程度的位移同时由于墙后土体的隆起及土中裂隙遇水闭合等作用因此要对膨
胀土的膨胀力作一定程度的折减折减系数为
该方法存在折减系数的取值较难掌握和未考
虑实际工程中的土体不一定达到饱和两个问题
第二种方法假设挡墙背直立光滑填土面水平根据朗肯土压力理论和
的非饱和土强度
公式利用微单元体的极限平衡条件分析挡墙受到的侧压力这一方法的假设条件较为苛刻当墙背
胀土既会发生一定的膨胀变形又会产生一定的膨胀力假设膨胀力与膨胀变形呈线性关系则
式中为体应变为时对应的膨胀力为膨胀力为时对应的膨胀体应变膨胀体应变
有侧限情况下膨胀体应变等于膨胀率则式可写为
为膨胀力为时的
式中为膨胀力为对应的膨胀率为膨胀力为时的膨胀率将式代入式得
侧向膨胀压力的计算方法邹越强等在研究膨胀土的变形规律时曾得到完全侧限条件下膨胀土遇水引起的侧压力公式
以测量土体含水率
的变化情况
? 区和
区各个距浸水管的最近距离均为和
侧向膨胀压力的变化与分布图为由于膨胀土浸水引起的作用于挡墙上侧向膨胀压力过程
线从图可以看出随着浸水时间的增加挡墙上侧向膨胀压力逐渐增长到最大值且深度越小达到
图挡墙上侧向膨胀压力过程线

膨胀土的特性研究及工程治理探讨

膨胀土的特性研究及工程治理探讨摘要：本文作者阐述了膨胀土概念及其特性，提出了膨胀土的治理建议，供大家参考借鉴。

关键词：膨胀土；特性；研究；工程治理；探讨1 膨胀土概念及其特性膨胀土是在自然地质过程中形成的一种多裂隙并具有显著胀缩性的地质体，是一种吸水膨胀软化、失水收缩开裂的特种粘性土，并能反复胀缩变形的高塑性粘土；同时具有超固结性和多裂隙性，其矿物成分以强亲水的蒙脱石和伊利石为主。

膨胀土是颗粒高分散、成分以粘土矿物为主、对环境的湿热变化敏感的高塑性粘土。

其主要特征是：①粒度组成中粘粒(<2μｍ)含量大于30%；②粘土矿物成分中，伊利石-蒙脱石等强亲水性矿物占主导地位；③土体湿度增高时，体积膨胀并形成膨胀压力；土体干燥时，体积收缩并形成收缩裂缝；④膨胀、收缩变形可随环境变化往复发生，导致土的强度衰减；⑤属液限大于40%的高塑性土；⑥属固结性粘土。

膨胀土存在着胀缩性、崩解性、多裂隙性、易风化性等特征，按现行公路工程的技术规范，膨胀土不能直接用于路基填筑，若废弃必将导致大量借土及弃土用地的大幅增加，带来工程造价增加及环保方面的许多问题。

为了确保高速公路的修筑质量，解决膨胀土地带路基及边坡的常见病害，必须寻找有效的办法对膨胀土进行处治利用，并建立起有关设计及施工技术的标准和规范。

膨胀土的胀缩特性和自身的粘土矿物成分、离子交换吸附化学作用及含水量等因素息息相关。

其次，强膨胀性土含有较多的粘粒及亲水性较强的蒙脱石或伊利石等粘土矿物成分，在物理化学活性方面表现为具有较强的离子交换吸附作用，其交换阳离子成分主要以Na+，此水化能力较强，具有亲水性和膨胀性。

当阳离子交换量与盐基总量较高时，其亲水性和膨胀性愈强，塑性愈高而强度愈低。

再次，随着含水量的增加，土体体积显著增大，表现出较强的膨胀性。

反之，如果土中含水量减少，土体积也必然随之缩小，即出现收缩现象并产生收缩应力。

另外，当膨胀土处于干燥状态下，具有高的膨胀潜势，反之则低。

湘西弱膨胀土的膨胀变形时程特性研究

湘西弱膨胀土的膨胀变形时程特性研究
屈祥
【期刊名称】《公路与汽运》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】开展不同初始含水率下湘西膨胀土无荷载及有荷载膨胀试验,分析上覆荷载及含水率对湘西膨胀土膨胀变形和膨胀速率的影响。

结果表明,在相同含水率下,试样的膨胀变形随上覆荷载增加而减小,直到上覆荷载超过某一特征值时,试样不再发生膨胀;在同一上覆荷载下,试样含水率越高,最终膨胀变形越小;对于有荷膨胀情况,湘西膨胀土的膨胀时程主要分为初始膨胀区、主要膨胀区和次膨胀区,初始膨胀区的膨胀速率基本不变,超过初始膨胀区后膨胀速率迅速降低;无荷膨胀的膨胀时程几乎不存在初始膨胀阶段,而是浸水后迅速产生膨胀变形;对于有荷膨胀与无荷膨胀,当试样膨胀速率开始降低时,其膨胀变形均已完成95%以上。

【总页数】5页(P58-62)
【作者】屈祥
【作者单位】上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U416.1
【相关文献】
1.膨胀土膨胀变形时程特性研究
2.膨胀土单向浸水膨胀时程特性试验与应用研究
3.多级荷载下弱膨胀土的膨胀变形特性试验研究
4.膨胀土膨胀时程特性试验及特征曲线参数确定
5.膨胀土膨胀时程特性试验及特征曲线参数确定
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文献综述98306

中国地质大学（武汉）学历硕士研究生学位文献综述学号： 1201410702姓名: 艾密学院：三峡中心题目：重塑膨胀土膨胀变形特征的试验研究学科（专业）：地质工程(工程）导师姓名: 刘清秉攻读学位: 硕士2016年09月30日评语注：1、无评阅人签名成绩无效；2、必须用钢笔或圆珠笔批阅,用铅笔阅卷无效；3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出,并计算入总成绩。

重塑膨胀土膨胀变形特征的试验研究一、引言膨胀土是现代工程地质学中新开拓的一个特殊领域，也是土质学中新近发现对于工程建筑物具有特殊危害的一类特殊土川，它主要是由强亲水性粘土矿物蒙脱石和伊利石组成的，是具有膨胀结构、多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土。

膨胀土的灾害主要是其失水收缩、吸水膨胀引起的。

不均匀的膨胀和收缩使土体拉裂，破坏了土体的完整性;而吸水膨胀使土体密度降低，两者皆可使其强度降低，造成工程坡体失稳滑塌等工程灾害.另外,受限制的强烈胀、缩会造成建筑物拉、胀裂破坏等。

二、国内外研究现状膨胀性是膨胀土最为显著的特征。

关于膨胀土膨胀性的研究要追溯到上实际40年代，1938年美国幵垦局在俄勒闪州欧维希的一座钢制虹吸管基础工程中首次认识到粘土膨胀的问题[]1。

接着到上世纪50年代，Holtz和Gibbs[]2开始对膨胀性粘土的工程性质展开了研究，后来众多学者陆续对膨胀土的膨胀特性展开了一系列的研究.膨胀土膨胀特性的试验研究方法主要包括自由膨胀和侧限约束下的膨胀试验。

用以评价膨胀土膨胀特性的试验指标主要有膨胀率和膨胀力。

然而目前试验方法尚未规范化，采用的方法不同，所得的结果也不尽相同.对于膨胀率的测量，主要的试验方法包括自由膨胀率测试法，无荷和有荷侧限膨胀率测试法.自由膨胀率主要用来判别膨胀土，一般认为自由膨胀率大于20％的粘性土才可称之为膨胀土[]5。

但是很多学者对利用自由膨胀率的方法来判别膨胀土产生了质疑[]21-15,他们进行了一系列的研究分析,并提出了相关修正建议。