含水率变化对昔格达土抗剪强度指标的影响规律初步探究

阮小龙 黄双华 孙金坤

(攀枝花学院 土木与建筑工程学院，四川 攀枝花 617000)

含水率变化对昔格达土抗剪强度指标的影响规律初步探究

阮小龙 黄双华 孙金坤

(攀枝花学院 土木与建筑工程学院，四川 攀枝花 617000)

昔格达土是广泛分布攀西地区特殊土，其凝聚力小，抗剪强度低及遇水易膨胀软化。土的抗剪强度大小由粘聚力和内摩擦角的值所决定。在实际工程当中，随着降排水措施或自然环境的变化，土中含水率也会随着变化，土的粘聚力和内摩擦角的值也会产生变化，故而会引起土的抗剪强度的改变，对工程很不利。本文利用直剪试验，初步探究了含水率的变化对昔格达土的粘聚力值和内摩擦角值的影响规律，对实际工程具有重大的参考价值。

昔格达土 直剪试验 抗剪强度

0 引言

昔格达土广泛分布攀西地区，其工程性质特殊，凝聚力小，抗剪强度低，遇水易膨胀软化。土的抗剪强度大小由粘聚力和内摩擦角的值所决定。在实际工程当中，随着降排水措施或自然环境的变化，土中含水率也会随着变化，土的粘聚力和内摩擦角的值也会随之产生变化，故而土的抗剪强度也会随着含水率的变化而改变。通过室内试验，可以探究昔格达土的粘聚力值和内摩擦角值以及抗剪强度随着含水率的变化规律，为工程设计的参数选取提供参考。根据昔格达土相关研究论文[1][2]，昔格达土的物理性质如表1。

表1 昔格达土的物理性质

1 技术路线

1.1土样制备

参考据有关研究论文[1][2]，昔格达土的最优含水率为21%。本论文按照昔格达土的最优含水率21%配制土样，用塑料袋密封，养护24小时。用同样的击实功把土击实成样，这样保证了土样的密实度一样，自然风干一定时间，当土样含水率达到不同的试验要求值时，方可进行试验。这样反应了土样的真实情况。本次论文为10%、15%、17%、19 %、21%、23%、25%，总共7组试验，需28个试样，实际含水率以实际测量数据为准。

2 试验结果及分析

2.1 试验结果

由于试验组数过多，现只例出含水率为21%时的抗剪强度与垂直压力关系线，如图1。通过直剪试验以及各试样的实测含水率试验，将试验结果统计于表2。

图1 含水率为21%时的抗剪强度与垂直压力关系线

表2 直剪试验结果

7 25.3 23.72 9.35

根据表1，可以得到粘聚力与含水率变化的关系图以及内摩擦角与含水率变化的关系图分别如图2、图3。

图2 粘聚力与含水率变化的关系图

图3 内摩擦角与含水率变化的关系图

根据图2与图3可以看出，随着含水率的升高，粘聚力值以及内摩擦角值都逐渐减小。在昔格达土的塑限（18.3%）附近，粘聚力以及内摩擦角与含水率关系线的变化斜率很大，变化趋势很明显，这很有可能是因为在含水率小于塑限的时候，随着土体的固体固化趋势，土体越来越硬，故而粘聚力及内摩擦角值在此含水率附近产生较大的变化。

3 结 论

通过本次试验，主要结论如下：

（1）通过对比试验发现，随着含水率的升高，昔格达土的粘聚力值以及内摩擦角值都逐渐减小。

[1]阮小龙.高填方边坡昔格达土改性及加筋机理研究[D].西华大学,2013.

[2]阮小龙,黄双华,罗强等.不同石灰配合比对昔格达土性能的影响试验研究[J].西华大学学报（自然科学版）,2014,(1)∶99-103.DOI∶ 10.3969/j.issn. 1673-159X. 2014. 01.023.

[3]王伟,卢廷浩,宰金珉等.含水率对不同接触面抗剪强度影响直剪试验分析[C].//2007年地面和地下工程中岩石和岩土力学热点问题研讨会.2007∶501-504.

[4]张威,徐则民,刘文连等.含水率对西昌昔格达组粘土岩抗剪强度的影响研究[J].工程勘察,2011,39(5)∶1-5.

[5]胡展飞,傅艳蓉.基于不同初始含水量的软粘土抗剪强度的试验研究[J].上海地质,2001,(1)∶38-42.DOI∶10.3969/j.issn.2095-1329.2001.01.010.

[6]胡昕,洪宝宁,杜强等.含水率对煤系土抗剪强度的影响[J].岩土力学,2009,30(8)∶2291-2294.DOI∶10.3969/j.issn.1000-7598.2009.08.016.

[7]黄琨,万军伟,陈刚等.非饱和土的抗剪强度与含水率关系的试验研究[J].岩土力学,2012,33(9)∶2600-2604.

[8]常立君,张吾渝,马艳霞等.非饱和土抗剪强度与含水率的关系研究[J].山西建筑,2012,38(22)∶76-78.DOI∶10.3969/j.issn.1009-6825.2012.22.041.

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1007-6344（2015）03-0294-01