第35卷,第5期2010年10月公路工程HighwayEngineeringVo.l35,No.5Oct.,2010[收稿日期]20100308[基金项目]国家自然科学基金资助项目(50978097;湖南省自然科学基金资助项目(08JJ3092[作者简介]滕珂(1985,男,山东乳山人,硕士研究生,主要从事岩土力学研究。非饱和膨胀土与红粘土的对比试验研究及微观结构分析滕珂1,肖宏彬1,2,许豪3,金文婷1(1.湖南工业大学岩土工程研究所,湖南株洲412007;2.中南林业科技大学,湖南长沙410004;3.中国石化集团河南石油勘探局勘察设计研究院,河南南阳473132[摘要]针对广西南宁膨胀土与株洲红粘土变对比试验研究,将2种土样的压缩蠕变特性在不同含水率情况下进行了比较。试验结果表明:与株洲红粘土相比,广西南宁膨胀土在较小含水率条件下有明显的加速蠕变阶段,而在大含水率条件下这一阶段也同样不明显。并通过电子显微镜对两者进行了微观研究。[关键词]膨胀土;红粘土;蠕变;微观结构[中图分类号]U416.03[文献标识码]A[文章编号]16740610(201005000406ComparativeLaboratoryStudyandMicrostructureStudyonUnsaturatedexpansivesoilandredclayTENGKe1,XIAOHongbin1,2,XUHao3,JINWenting1(1.InstituteofGeotechnicalEngineering,HunanUniversityofTechnology,Zhuzhou,Hunan412008,China;2.CentalSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha,Hunan410004,China;3.Design&ResearchInstituteofHenanPetroleumExplorationBureauofChinaPetrochemicalCorporation(SINOPEC,Nanyang,473132Henan,China[Abstract]OnthebasisofComparativeLaboratoryStudyNanningexpansivesoilandZhuzhouredclay,acontrastoncompressioncreepcharacteristicsbetweenthosetwounderdifferentwatercontentshasbeenmade.TheresultsshowsthatcomparedwiththeZhuzhouredclay,Nanningexpansivesoilunderrelativelysmallwatercontents,hasaobviousacceleratedcreepstage.Whileunderrelativelygreatwatercontents,thestageisunobvious.Whatmore,amicrostructurestudyhasbeenmadeoverelectronmicroscopeaswel.l[Keywords]expansivesoi;lredclay;creep;microstructure膨胀土是一种主要由强亲水性粘土矿物成分(蒙脱石和伊利石组成的,具有膨胀结构以及多裂隙性、强胀缩性和强度衰减性的高塑性粘性土,也是典型的非饱和土。其分布范围较广,具有较强的胀缩特性和裂隙性,对工程建设的危害较大,防治较为困难。随着膨胀土工程问题的增多,对膨胀土的研究已成为当前岩土工程的重要研究方向之一,并成为世界性的共同课题[1]。红粘土在物理力学性质指标、矿物成分与工程力学特性等多方面与膨胀土有相似之处[2]。对于非饱和膨胀土来说,在荷载作用下,土颗粒被挤密,多余的气体被排出,位置重新排列,土体因而产生变形。在变形过程中,一方面由于固体颗粒与孔隙水间的摩擦力阻碍气体排出,使变形延迟;另一方面土颗粒之间的接触是结合水膜之间的接触,由于结合水的粘滞性使土体变形有一个过程,所以,膨胀土的应力变化和变形均与时间有关,其应力-应变关系呈显著的非线性流变特性[3]。本文从宏观和微观角度对膨胀土蠕变特性进行了研究,同时通过与红粘土的对比试验对膨胀土压缩蠕变特性进一步的分析,并得到拟合公式。第5期滕珂,等:非饱和膨胀土与红粘土的对比试验研究及微观结构分析1土的基本物理性质及土样制备试验所用膨胀土土样取自广西南宁市东北角环城道路工程,土体呈灰白色,南宁一带的膨胀土主要由第三系湖相沉积泥岩、粉质砂岩及其风化残积物形成,也有部分是上述岩土风化物经流水搬运冲积成因形[4];红粘土土样取自株洲,土体呈红色。土样物理性质指标见表1。表1土的物理性质指标Table1Physicalcharacteristicsofsoils土样类型液限/%塑限/%密度/(gcm-3最大干密度/(gcm-3膨胀土61.422.82.71.89红粘土40.721.92.671.78土样制备:!将碾碎的风干土样过2mm筛,充分拌匀;∀测定风干含水率,计算配置一定含水率的土样所须的加水量;#用喷雾器喷洒预计的含水率,然后用塑料袋将搅拌的土样装入,扎紧袋口后放置保湿缸内静置24h以上,以确保土样水分均匀;∃用烘干法量测土样的含水率(T=105%~110%,t&8h,按设计干密度计算制备环刀土样所需的...