膨胀土干湿循环效应与微观机制研究

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1、膨胀土干湿循环效应与微观机制研究摘要本文以广西南宁膨胀土为研究对象，以大气作用下膨胀土的干湿循环效应和微观机制为研究目的，结合现场膨胀土边坡的观测资料，通过室内膨胀土强度试验、变形试验和微观试验，较为全面地揭示了干湿循环条件下膨胀土强度和变形的变化规律并分析了其产生干湿循环效应的微观机制，主要研究成果如下：1．在考虑大气影响深度范围内，结合现场含水量的观测数据，对膨胀土干湿循环幅度进行确定；通过室内常规三轴和直剪试验，研究膨胀土在于湿循环条件下其强度的变化规律，并建立了相应的强度衰减公式；在此基础上探讨了干湿循环条件下膨胀土强度与含水量、循环幅度的关系

2、。2．开展膨胀土的膨胀、收缩试验，研究了膨胀土在干湿循环条件下其胀缩变形的变化规律，并建立了相应关系式；在此基础上探讨了干湿循环条件下膨胀土胀缩指标与含水量的关系。3．利用压汞试验测定了干湿循环过程中的孔径分布曲线，并进行了修正分析；运用修正后的孔径分布曲线推算了膨胀土干湿循环过程的土水特征曲线，并分析其变化规律；在此基础上研究了干湿循环过程中基质吸力的变化规律，并建立了相应关系式；最后从微观结构(基质吸力和裂隙性)方面阐述了膨胀土干湿循环效应的产生机制。4．利用试验成果，进行了考虑干湿循环效应的膨胀土边坡稳定性分析，阐述了膨胀土边坡干湿循环分层理论的

3、必要性和可行性。关键词：膨胀土；干湿循环效应；微观机制；压汞试验；土水特征曲线RESEARCHONTHEWETTING-DRYINGEFFECTAND_ICRO-NECHANISMOFEXPANSIVESOILAbstractWiththeresearchobjectofexpansivesoilinNanning，Guangxiandtheaimofthewetting—dryingeffectandmicro-mechanismofexpansivesoilundertheeffectofatmosphere，combining011theobse

4、rvationdateofexpansivesoilslopeoffieldengineering，thevariablelawofthestrengthanddeformationofexpansivesoilunderwettinganddryingcycleareroundlydisclosuredandthemicro—mechanismisanalyzedbystrengthtest，deformationtestandmicroscopicviewtestinlaboratory．Themainresearchfindingsareasfo

5、llows：1．Accordingtothedepthofatmosphericeffectandtheobservationdataofthemoisturecontentoffieldengineering，theamplitudeofwettinganddryingcycleisdetermined．Thenthevariablelawofthestrengthofexpansivesoilunderwettinganddryingcycleisdiscussedbyconventionaltriaxialtestandstraightsciss

6、orstest，andtheattenuationformulaofstrengthisestablishedcorrespondingly．Basediton，therelationshipbetweenstrengthandmoisturecontent&circulateamplitudeofexpansivesoilunderwettinganddryingcycleeffectisdiscussedsubsequently．2．Basedontheexpansiontestandshrinkagetest,thevariablelawofth

7、edeformationofexpansivesoilunderwettinganddryingcycleisdiscussed，andthecorrespondingformulaofdeformationisalsocreated．Subsequently,therelationshipbetweendeformationindexandmoisturecontentofexpansivesoilunderwettinganddryingcycleeffectisdiscussed．3．Themercuryintrusionporosimetry(

8、MIP)testisappliedtodetermineporesizedistributio