含水率變化對昔格達土抗剪強度指標的影響規律初步探究

阮小龍 黃雙華 孫金坤

(攀枝花學院 土木與建筑工程學院，四川 攀枝花 617000)

含水率變化對昔格達土抗剪強度指標的影響規律初步探究

阮小龍 黃雙華 孫金坤

(攀枝花學院 土木與建筑工程學院，四川 攀枝花 617000)

昔格達土是廣泛分布攀西地區特殊土，其凝聚力小，抗剪強度低及遇水易膨脹軟化。土的抗剪強度大小由粘聚力和內摩擦角的值所決定。在實際工程當中，隨著降排水措施或自然環境的變化，土中含水率也會隨著變化，土的粘聚力和內摩擦角的值也會產生變化，故而會引起土的抗剪強度的改變，對工程很不利。本文利用直剪試驗，初步探究了含水率的變化對昔格達土的粘聚力值和內摩擦角值的影響規律，對實際工程具有重大的參考價值。

昔格達土 直剪試驗 抗剪強度

0 引言

昔格達土廣泛分布攀西地區，其工程性質特殊，凝聚力小，抗剪強度低，遇水易膨脹軟化。土的抗剪強度大小由粘聚力和內摩擦角的值所決定。在實際工程當中，隨著降排水措施或自然環境的變化，土中含水率也會隨著變化，土的粘聚力和內摩擦角的值也會隨之產生變化，故而土的抗剪強度也會隨著含水率的變化而改變。通過室內試驗，可以探究昔格達土的粘聚力值和內摩擦角值以及抗剪強度隨著含水率的變化規律，為工程設計的參數選取提供參考。根據昔格達土相關研究論文[1][2]，昔格達土的物理性質如表1。

表1 昔格達土的物理性質

1 技術路線

1.1土樣制備

參考據有關研究論文[1][2]，昔格達土的最優含水率為21%。本論文按照昔格達土的最優含水率21%配制土樣，用塑料袋密封，養護24小時。用同樣的擊實功把土擊實成樣，這樣保證了土樣的密實度一樣，自然風干一定時間，當土樣含水率達到不同的試驗要求值時，方可進行試驗。這樣反應了土樣的真實情況。本次論文為10%、15%、17%、19 %、21%、23%、25%，總共7組試驗，需28個試樣，實際含水率以實際測量數據為準。

2 試驗結果及分析

2.1 試驗結果

由于試驗組數過多，現只例出含水率為21%時的抗剪強度與垂直壓力關系線，如圖1。通過直剪試驗以及各試樣的實測含水率試驗，將試驗結果統計于表2。

圖1 含水率為21%時的抗剪強度與垂直壓力關系線

表2 直剪試驗結果

7 25.3 23.72 9.35

根據表1，可以得到粘聚力與含水率變化的關系圖以及內摩擦角與含水率變化的關系圖分別如圖2、圖3。

圖2 粘聚力與含水率變化的關系圖

圖3 內摩擦角與含水率變化的關系圖

根據圖2與圖3可以看出，隨著含水率的升高，粘聚力值以及內摩擦角值都逐漸減小。在昔格達土的塑限（18.3%）附近，粘聚力以及內摩擦角與含水率關系線的變化斜率很大，變化趨勢很明顯，這很有可能是因為在含水率小于塑限的時候，隨著土體的固體固化趨勢，土體越來越硬，故而粘聚力及內摩擦角值在此含水率附近產生較大的變化。

3 結 論

通過本次試驗，主要結論如下：

（1）通過對比試驗發現，隨著含水率的升高，昔格達土的粘聚力值以及內摩擦角值都逐漸減小。

[1]阮小龍.高填方邊坡昔格達土改性及加筋機理研究[D].西華大學,2013.

[2]阮小龍,黃雙華,羅強等.不同石灰配合比對昔格達土性能的影響試驗研究[J].西華大學學報（自然科學版）,2014,(1)∶99-103.DOI∶ 10.3969/j.issn. 1673-159X. 2014. 01.023.

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

[4]張威,徐則民,劉文連等.含水率對西昌昔格達組粘土巖抗剪強度的影響研究[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度的試驗研究[J].上海地質,2001,(1)∶38-42.DOI∶10.3969/j.issn.2095-1329.2001.01.010.

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

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

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

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B

1007-6344（2015）03-0294-01