膨胀土膨胀性与强度衰减关系的研究

摘要

以成都粘土和云南呈贡膨胀土为研究对象，通过常规试验得到了膨胀力、膨胀率、强度参数与初始含水率的关系，通过独立设计新的试验装置研究了胀土吸水过程中膨胀力、膨胀率的变化规律，研究了吸水过程中膨胀力、膨胀率与吸水量的关系;主要研究成果如下：
　　1)得到了膨胀力、膨胀率与初始干密度、初始含水率之间的关系，重塑土样的膨胀力、膨胀率、强度参数c、ψ值随着含水率的变化呈现分段的规律性;阐述了这种分段规律性与重塑土样土体结构之间的关系。
　　2)通过新的新型的试验装置，得到了了膨胀率与过程含水率之间的函数关系;分析了膨胀力曲线衰减的原因，解释了膨胀力的衰减过程中以及原因;提出了工程实际中膨胀力的取值方法。
　　3)根据土-水-气三相体积关系推导了膨胀率试验中饱和含水率与初始干密度之间的关系:δ=100ρd（W/ρw+1/ρs-1/ρd）;通过对自由膨胀率试验的分析，阐述了了理想条件下“胀限”的概念。
　　4)讨论了吸力与膨胀力之间的关系，基于毛细管模型，应用伯稷叶方程推导了膨力计算公式。
　　5)分析了膨胀力对膨胀土边坡稳定性的影响，根据降雨前后膨胀力、强度参数的变化提出了考虑了膨胀力、强度衰减的土体侧向压力公式。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题意义

1．2 国内外研究现状分析

1．2．1 膨胀土的膨胀性研究现状

1．2．2 膨胀土的强度特性的研究现状

1．3 研究目标和内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究方法与技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

第2章 膨胀性与初始含水率的关系研究

2．1 膨胀力与初始含水率的关系

2．2 膨胀率与初始含水率的关系

2．3 小结

第3章 膨胀性与过程含水率的关系研究

3．1 试验原理和试验装置

3．1．1 试验原理

3．1．2 试验装置

3．2 吸水过程中膨胀力与含水率的关系研究

3．2．1 连续供水条件下的膨胀力试验

3．2．2 断续供水条件的膨胀力试验

3．2．3 小结

3．3 膨胀率与过程含水量的关系研究

3．3．1 连续供水条件下的膨胀率试验

3．3．2 断续供水条件下的膨胀率试验

3．3．3 小结

第4章 膨胀性与干密度关系研究

4．1 膨胀力与初始干密度关系

4．2 膨胀率与初始干密度关系

第5章 膨胀机制的微细观解释

5．1 膨胀理论

5．1．1 晶层膨胀

5．1．2 双电层理论

5．2 膨胀变形的试验过程分析

5．2．1 基于三相指标的膨胀率公式

5．2．2 膨胀率的试验模型

5．3 膨胀力的试验过程分析

5．3．1 重塑土样膨胀力衰减机理

5．3．2 膨胀力试验模型

5．4 基于毛细管模型的膨胀力计算公式

5．4．1 吸力与膨胀力关系

5．4．2 基于毛细管模型的膨胀力计算公式

5．4．3 膨胀力取值方法探讨

第六章 膨胀土强度衰减规律研究

6．1 强度参数与初始含水率的关系研究

6．1．1 试验方法

6．1．2 试验结果

6．1．3 试验结果讨论

6．2 降雨过程中膨胀土的强度衰减机理

6．2．1 c、Ψ值衰减过程

6．2．2 膨胀力对土体强度的影响讨论

6．3 膨胀土边坡侧向压力计算

6．4 膨胀土边坡侧向压力计算实例

结论

致谢

参考文献