膨脹土的收縮與開裂特性試驗研究

趙亞楠，黨進(jìn)謙

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)

為了研究土的收縮變形以及開裂特性，本研究通過收縮試驗與開裂試驗，分析干濕狀態(tài)和壓密程度對土收縮變形的影響，描述裂縫的發(fā)展過程，用統(tǒng)計的方法對裂縫進(jìn)行定量描述，探討影響裂縫開裂的因素，為工程實際提供一定的理論依據(jù)。

1 試驗方法

1.1 膨脹土收縮試驗

分五組制備土樣，各組的含水率分別為11%、15%、19%、23%、27%，每組包含五個干密度1.61 g/cm3、1.53 g/cm3、1.45 g/cm3、1.37 g/cm3、1.29 g/cm3。土樣直徑6.18 cm，高2 cm。土樣用烘箱烘干，測量烘干后的直徑、高度，計算體積應(yīng)變、豎向應(yīng)變、橫向應(yīng)變。土樣物理指標(biāo)見表1。

表1 土樣物理指標(biāo)

1.2 膨脹土開裂試驗

膨脹土用木攆碾碎后過1 mm篩，放入燒杯中加水?dāng)嚢柚聊酀{狀，靜置2 h后濾去表層水，將泥漿倒入容器(30 cm×40 cm)中，保證均勻，放入烘箱中干燥，模擬開裂過程。

1.3 膨脹土開裂影響因素試驗

為研究土層厚度對開裂的影響，在相同的鋁盒中倒入泥漿，厚度分別為2 mm、4 mm、6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、14 mm，稱重后放入烘箱中(110℃)，記錄開裂含水率(初始含水率為70%)。

為研究溫度對開裂的影響，在幾個相同的鋁盒中裝入厚度為3 mm的泥漿(初始含水率為70%)，稱重后分別置于70℃、90℃、110℃下，每隔一段時間稱質(zhì)量，計算含水率。

2 結(jié)果分析

2.1 含水率、干密度對體應(yīng)變的影響

圖1、圖2分別為初始含水率、干密度與收縮體應(yīng)變的關(guān)系曲線。從圖1可知，含水率-體應(yīng)變擬合曲線近似于指數(shù)函數(shù)，在相同干密度下體應(yīng)變受含水率影響顯著。從圖2可以看出，干密度-體應(yīng)變擬合曲線近似平行于橫軸，表明相同初始含水率下干密度對體應(yīng)變幾乎沒有影響，但隨著干密度的增加，體應(yīng)變有受到抑制的趨勢。……