强膨胀土（岩）反复胀缩条件下的抗剪强度研究.pdfVIP

第 45卷 第6期 人 民 长 江 Vo1．45，No．6 2014年 3月 Yangtze River Mar．， 2014 文章编号 ：1001—4179(2014)06—0063一O4 强膨胀土(岩)反复胀缩条件下的抗剪强度研究 赵 鑫，阳 云 华 ，朱 瑛 洁 (长江岩土工程总公司(武汉)，湖北 武汉 430010) 摘要 ：为 了探讨所研 究的膨胀土 (岩)在干湿循环条件 下胀缩效应的规律性 ，以及不 同时代、不 同岩性 的土体 抗剪强度在反复胀缩条件 下的变化 ，在南水北调 中线一期工程 陶岔 一沙河南段进行 了反复胀缩试验。分别选 取膨胀土 (岩)各两个典型段 的原状样进行 了1次不干缩 一无荷膨胀试验和4次干缩 一饱水膨胀试验 。通过 统计分析得 出：在反复胀缩条件下 ，强膨胀土 (岩)的c值与 值均是在最初干缩 一饱水膨胀初期 出现 明显 的 陡降段 ，但至后期趋于稳定；强膨胀岩抗剪强度的衰减程度要 比强膨胀土的小一些。 关 键 词 ：强膨胀土 (岩)；抗剪强度 ；反复胀缩 ；南水北调 中线一期工程 中图法分类号 ：TV67 文献标志码 ：A 南水北调 中线一期工程渠道沿线存在多种复杂的 为0．5～2．0cm，土体 内裂隙极其发育 ，尤 以中小裂隙 工程地质问题 ，其中膨胀土 (岩)质边坡稳定就是中线 密集发育 ，呈 网纹状分布 ，裂隙面具蜡状光泽。经取样 工程需要解决 的关键工程地质 问题之一… 。膨胀土 并进行矿物成分分析，黏土矿物 以蒙脱石、伊利石为 (岩)中富含 以蒙脱石为主 的亲水矿物 ，隐蔽裂隙发 主 ，平均 自由膨胀率6 为 104％，属强膨胀土段。 育，裂隙面光滑；具有吸水量大 ，吸水时出现较大的体 TS95试验段为垄岗地貌，该段试验地层时代属第 积扩胀和较高的膨胀力 ，而失水时土体又产生收缩变 四系中更新统冲洪积层 (al—plQ：)粉质黏土，浅黄 一 形的特点。反复胀缩的结果会使土体结构发生破坏 ， 浅棕黄色 ，湿 ，呈硬塑状 ，土体几乎被沿裂隙面充填 的 力学强度随之降低 。当土体含水量发生变化时 ，由于 浅灰绿色黏土薄膜全部包裹 ，薄膜厚度多在 2～8mm 胀缩变形受到渠道衬砌 的约束而产生膨胀力 ，可能造 之间，土体结构紧密，小裂隙极发育，网状分布 ，裂面光 成渠道衬砌破坏，引起渠道漏水 ，并进一步导致渠坡稳 滑，多起伏 ，具有明显的蜡状光泽 ，据现场取样调查 ，平 定状态 的恶化 。如果对膨胀土危害性认识不够或 均 自由膨胀率 6，为 120％，属强膨胀土段 。 者处理措施不当，就会影响工程正常运行并造成重大 现场采取的TS13段 、TS95段强膨胀土原状样见 经济损失。为 了研究反复胀缩条件下强膨胀土 (岩) 图 1。 的抗剪强度变化规律 ，通过对沿线开挖情况的调查 ，最 后选定以TS13段 、TS95段作为强膨胀土典型试验段 ， 以TS106段 、TS216段作为强膨胀岩典型试验段。 1 试验段地质概况 1．1 强膨胀土段 ’ TS13试验段为岗状丘陵地貌，该段试验地层时代 属第四系下更新统洪积层 (plQ)粉质黏土，多为砖红 色杂灰绿色 ，稍湿 ，硬塑 一坚硬状 ，含钙质结核 ，粒径多 图1 现场采取强膨胀土原状样 收稿 日期 ：2014—02—12 基金项 目：国家 “十