廣西紅粘土和膨脹土熱力學(xué)特性的比較研究

1、<p>　　廣西紅粘土和膨脹土熱力學(xué)特性的比較研究</p><p><b>　　第26卷第7期</b></p><p><b>　　2005年7月</b></p><p><b>　　巖土力學(xué)</b></p><p>　　RockandSoilMechanics<

2、;/p><p>　　Vo1.26No.7</p><p><b>　　Ju1.2005</b></p><p>　　文章一號(hào)IlO00—7598一(2005)07—1068-05</p><p>　　廣西紅粘土和膨脹土熱力學(xué)特性的比較研究</p><p><b>　　歐孝奪,吳恒,周東<

3、;/b></p><p>　　(廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,南寧530004)</p><p>　　摘要.基于廣西膨脹土和紅粘土的成因類型,物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)特征,研究常溫(_4℃～6o℃)下膨脹土與紅粘土的熱力學(xué)</p><p>　　特性,探討了紅粘土與膨脹土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與溫度之問的相關(guān)關(guān)系.試驗(yàn)結(jié)果表明,兩種土在l0℃,40℃與室溫(28℃)</p>

4、;<p>　　時(shí),主應(yīng)力差一峰值變化不大,而60℃時(shí)有明顯增大;在相同條件下,紅粘土的主應(yīng)力差峰值變化更大;紅粘土與膨</p><p>　　脹土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(c,)隨熱狀況不同而發(fā)生變化,而且紅粘土的粘聚力C和膨脹土的內(nèi)摩擦角妒在室溫,環(huán)境有較小</p><p>　　值.分析結(jié)果認(rèn)為,兩種土的熱效應(yīng)影響趨勢(shì)相似,但紅粘土的熱力學(xué)特性較為敏感,這與紅粘土的成因類型及膠結(jié)特征密

5、</p><p>　　切相關(guān).研究結(jié)果為紅粘土與膨脹土地區(qū)工程建設(shè)及減災(zāi)防災(zāi)提供參考.</p><p>　　關(guān)鍵詞:紅粘土;膨脹土;熱力學(xué)</p><p>　　中圖分類號(hào).Tu441文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A</p><p>　　Comparativestudyonthermodynamicscharacteristicsofredclay</p&

6、gt;<p>　　andexpansivesoilsinGuangxi</p><p>　　OUXiao—duo,WUHeng,ZHOU—Dong</p><p>　　(CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,China)</p><p>　　A

7、bstract:Basedonanalyzingthecausesofinformation,materialcomponentsandstructuralcharactersofthecommonexpansivesoil</p><p>　　andtheredclayedsoilinGuangxi,somethermodynamicstestshavebeendoneontheredclayedsoiland

8、theexpansivesoilunder</p><p>　　normaltemperature(-4℃一60℃1tosearchtheirthermodynamicscharactersandtheirrelationsbetweenshearstrengthindexand</p><p>　　temperature.Accordingtothetests,(al-0"3)

9、peakvalueofthetwokindsofsoilsdonotchangemuchundertheindoortemperature</p><p>　　(28℃)andthetemperatureof10℃,40oCenvironmentrespectively,whileunderthetemperatureof60℃thechangeisobvious</p><p>　　Un

10、derthesameconditionsthemaindifferencestresspeal(valueoftheredclayedsoilhasagreaterchange.Theshears~engthindices</p><p>　　Coftwosoilschangewiththehotstateaccordingly.Furthermore,thecohesivestressCoftheredclay

11、edsoilandthefrictionangle</p><p>　　ofthecommonexpansivesoilarelessrelativelyintheindoortemperatureenvironment.Fromthetestswecanconcludethatthe</p><p>　　tendencyofthethermodynamicinfluenceonthere

12、dclayedsoilandtheexpansivesoiliSsimilar,but山eredclayedsoiliSmore</p><p>　　sensitivetothethermodynamicchange.Allthesedifferencesarecausedbythegenetictypeandagglutinatecharacterofthecommon</p><p>

13、　　clayedsoil.TheresultofstudyoffersreferenceforreducingthedisastersandtakingprecautionsagainstthecalamitiesSOastohelp</p><p>　　theconstructionontheredclayedsoilandexpansivesoilarea.</p><p>　　Key

14、words:redclay;expansivesoil;thermodynamics</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　廣西地處低緯地帶,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,夏長(zhǎng)</p><p>　　冬短,雨量充足,在這樣的氣候條件下,形成了各</p><p>　　種特殊土,其中以膨脹土和紅粘土尤為典型.眾所

15、</p><p>　　周知,膨脹土主要是由強(qiáng)親水性粘土礦物蒙脫石和</p><p>　　伊利石組成,具有吸水膨脹軟化和失水收縮干裂的</p><p>　　特性.廣西是我國最典型的膨脹土分布地區(qū)之一,</p><p>　　膨脹土種類多,分布廣.其中寧明,平果,百色和</p><p>　　南寧盆地一帶的膨脹土主要由第三系湖

16、相沉積泥</p><p>　　巖,粉質(zhì)砂巖及其風(fēng)化殘積物形成,也有部分是上</p><p>　　述巖土風(fēng)化物經(jīng)流水搬運(yùn)沖積成因形成.一般頂部</p><p>　　為坡積粘土,呈棕紅色加灰白,灰黃色;往下是殘</p><p>　　積粘土,呈灰白,黃色,淺灰色,間夾棕紅及褐黃</p><p>　　色;再往下是母巖一半膠結(jié)的

17、粘土巖,呈灰,灰綠,</p><p>　　灰褐色,殘積層和母巖是逐漸過渡的,無明顯界限,</p><p>　　收稿日期:2004.03.0l修改稿收到日期:2004.11.08</p><p>　　基金項(xiàng)目:廣西科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.桂科青0447002).</p><p>　　作者簡(jiǎn)介:歐孝奪,男,1970年生,博士,副教授,主要從事土體

18、結(jié)構(gòu)及其工程特性的研究.E-mail:ouxiaoduo@163.com</p><p>　　第7期歐孝奪等:廣西紅粘土和膨脹土熱力學(xué)特性的比較研究1069</p><p>　　坡,殘積層厚度因地而異.其上覆蓋有第四系沖積</p><p>　　層的地區(qū),沒有坡積層,殘積層也較薄(一般為1～</p><p>　　2m).膨脹土裸露區(qū),坡積土一般

19、厚0.5～1.0m,</p><p>　　殘積層厚約3m左右,半膠結(jié)的粘土巖(泥巖,頁</p><p>　　巖)厚度可達(dá)數(shù)百米.坡,殘積層中鐵質(zhì)較多,母</p><p>　　巖中鐵量較少,鐵質(zhì)在坡積層中呈結(jié)核狀和塊狀,</p><p><b>　　分布無規(guī)律.</b></p><p>　　紅粘土具

20、有高含水量,高孔隙比和高塑性,是</p><p>　　碳酸鹽類巖石在潮濕溫暖氣候條件下經(jīng)化學(xué)風(fēng)化</p><p>　　(溶蝕)及紅土化作用形成的.紅粘土主要是殘積,</p><p>　　坡積類型,一般分布在山坡,山麓,盆地或洼地中,</p><p>　　厚度變化很大,且與原始的地貌和下伏基巖的起伏</p><p>　　

21、變化密切相關(guān).分布在盆地或洼地時(shí),厚度變化大</p><p>　　體是邊緣薄,向中間逐漸增厚;分布在基巖或風(fēng)化</p><p>　　面上則取決于基巖起伏和風(fēng)化厚度,當(dāng)下伏基巖中</p><p>　　溶溝,溶槽,石芽發(fā)育時(shí),上覆紅粘土的厚度變化</p><p>　　極大,常見咫尺之隔竟相差10余米.</p><p>　　

22、實(shí)際上,粘性土的力學(xué)特性一直是土力學(xué)中一</p><p>　　個(gè)極其復(fù)雜的重要研究課題.本文從環(huán)境溫度變異</p><p>　　入手,對(duì)廣西紅粘土和膨脹土進(jìn)行熱效應(yīng)試驗(yàn)研究,</p><p>　　探討這兩種粘性土熱力學(xué)特性的差異,嘗試從熱力</p><p>　　學(xué)試驗(yàn)角度進(jìn)行土體力學(xué)特性的研究.</p><p>　　2

23、土樣及其物理化學(xué)性質(zhì)</p><p>　　2.1取樣地點(diǎn)及物性指標(biāo)</p><p>　　膨脹土試驗(yàn)取樣點(diǎn)位于南寧市快速環(huán)道邕武立</p><p>　　交橋附近,其處在"壟崗低丘泥巖脹縮土區(qū)",基巖</p><p>　　是第三紀(jì)北湖組(巨)湖相沉積泥巖,粉砂質(zhì)泥巖,</p><p>　　以強(qiáng)風(fēng)化或風(fēng)化

24、殘積形態(tài)出露于地表,為層狀結(jié)</p><p>　　構(gòu),具有淺灰色,灰綠色,灰色的中～厚層</p><p>　　粉砂質(zhì)泥巖和泥巖夾粉砂巖互層的特點(diǎn),這</p><p>　　就是南寧市知名的"強(qiáng)膨脹土",其物理性質(zhì)指標(biāo)如</p><p>　　表1所示.紅粘土取樣點(diǎn)位于南寧市東南部的大沙</p><p>

25、　　田附近,地處高程為80~90m的低丘地帶,壟崗</p><p>　　起伏,屬溶蝕谷地地貌.按南寧市工程地質(zhì)分區(qū),</p><p>　　其處在"東南部巖溶殘丘谷地工程地質(zhì)區(qū),溶蝕谷</p><p>　　地紅粘土亞區(qū)",呈東西展布,面積約23km,為</p><p>　　典型灰?guī)r風(fēng)化產(chǎn)物,屬殘坡積成因.其物理指標(biāo)如<

26、/p><p>　　表2所示.區(qū)域地質(zhì)資料顯示,該亞區(qū)部分紅粘土</p><p>　　是脹縮性紅粘土.在地質(zhì)調(diào)查中觀察了場(chǎng)地四周及</p><p>　　料場(chǎng)多個(gè)開挖斷面,發(fā)現(xiàn)土層上部均有階地圓礫分</p><p>　　布,不少地方還有鐵錳質(zhì)角礫分布….</p><p>　　2.2比表面積,陽離子容量,成分分析</p&g

27、t;<p>　　對(duì)廣西膨脹土,紅粘土進(jìn)行化學(xué)分析與比表面</p><p>　　積測(cè)定,其試驗(yàn)結(jié)果見表3和表4所示.</p><p>　　表1膨脹土物性指標(biāo)與粒度組成</p><p>　　Table1Thephysicalparametersandparticle-sizedistributionofexpansivesoil</p>&l

28、t;p>　　表3膨脹土與紅粘土的礦防組成及物化指標(biāo)</p><p>　　Table3Themineralcompositionandphysico-chemicalparametersofexpansivesoilandredclay</p><p>　　土樣絲壁易溶鹽總量陽離子交換量比表面積</p><p>　　蒙脫石伊利石高嶺石綠泥石其它/%/me?(10

29、0g)/m?g-'</p><p>　　表4游離氧化物含量(單位:%)</p><p>　　Table4Thecontentsoffreeoxides(unit:/%)3試驗(yàn)方法與過程</p><p>　　(1)將膨脹土運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室后自然風(fēng)干,碾碎后</p><p>　　將土樣過2ITIIII篩,均勻噴灑水后靜置于密閉容器</p&

30、gt;<p>　　內(nèi)24h以上,使含水量均勻;</p><p>　　l070巖土力學(xué)20o5年</p><p>　　(2)當(dāng)含水量=15.4%(與塑限相當(dāng))時(shí),制</p><p>　　作三軸試樣(=39.1mm,h=80mm),試樣分5</p><p>　　層制作,每層36g,10擊,每層擊實(shí)后將表面刨毛,</p>

31、<p>　　然后再加第2層土料.如此繼續(xù)進(jìn)行,直至擊完最</p><p>　　后一層,將擊樣筒中的試樣兩端整平,取出稱其質(zhì)</p><p>　　量,控制在171～172g之間,滿足密度差值小于0.02</p><p><b>　　g/cm的要求;</b></p><p>　　(3)將橡皮膜套在試樣外,分別在室

32、溫(28℃),</p><p>　　1O℃,4O℃和6O℃的環(huán)境中靜置168h后,在相</p><p>　　應(yīng)的水溫條件下完成三軸(UU)試驗(yàn),剪切速率為</p><p>　　0.828mm]s,圍壓分別為100,200,300,400kPa,</p><p>　　每一級(jí)圍壓進(jìn)行4次試驗(yàn),共完成64個(gè)土樣的試驗(yàn).</p><

33、;p>　　紅粘土的制樣與試驗(yàn)方法與膨脹土相似.不同</p><p>　　之處是當(dāng)含水量=14.0%(與塑限相當(dāng))時(shí),制</p><p>　　作三軸試樣,分5層制作,每層37g,10擊,共完</p><p>　　成64個(gè)土樣的試驗(yàn).</p><p><b>　　4試驗(yàn)結(jié)果與討論</b></p><

34、p>　　從主應(yīng)力差(一0"3)與應(yīng)變.的關(guān)系,抗剪強(qiáng)</p><p>　　度指標(biāo)(C,)隨溫度t的變化以及c—t和一t擬</p><p>　　合曲線的斜率等方面,對(duì)膨脹土和紅粘土熱力學(xué)特</p><p>　　性的差異性進(jìn)行分析.</p><p>　　4.1主應(yīng)力差與應(yīng)變的關(guān)系</p><p>　　將膨脹

35、土和紅粘土分別在含水量與塑限</p><p>　　相等的情況下制備三軸試樣,其它條件相同,前面</p><p>　　已介紹.接著分別在1O℃,4O℃,6O℃的溫度</p><p>　　環(huán)境中靜置168h后進(jìn)行三軸試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果如下:</p><p>　　(1)溫度對(duì)膨脹土主應(yīng)力差峰值的影響見圖1.</p><p>　　

36、(2)溫度對(duì)紅粘土主應(yīng)力差峰值的影響見圖2.</p><p>　　從圖1,圖2可以看出,土體經(jīng)過熱作用后,</p><p>　　膨脹土和紅粘土的主應(yīng)力差峰值有以下特點(diǎn):</p><p>　?、賰煞N土的主應(yīng)力差的峰值隨溫度t升高而</p><p><b>　　增大;</b></p><p>　?、趦?/p>

37、種土分別在4種溫度環(huán)境中試驗(yàn),1O℃,</p><p>　　4O℃與室溫28℃時(shí)一的峰值相近,而6O℃</p><p>　　時(shí)一的峰值明顯增大;</p><p>　?、墼谙嗤瑮l件下,紅粘土的—峰值比膨</p><p>　　脹土的主應(yīng)力差峰值變化大.</p><p><b>　　4.2抗剪強(qiáng)度指標(biāo)</b&

38、gt;</p><p>　　土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)包括粘聚力C和內(nèi)摩擦角</p><p>　　.本研究根據(jù)具體特點(diǎn),采用UU三軸試驗(yàn),確</p><p>　　定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),結(jié)果如圖3所示.</p><p>　　從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,土的強(qiáng)度指標(biāo)有如下特</p><p><b>　　點(diǎn):</b><

39、;/p><p>　　(1)土的強(qiáng)度參數(shù)C,值是在不同的熱狀況下</p><p><b>　　的試驗(yàn)值,是變數(shù);</b></p><p>　　f2)兩種土的C與t之間的關(guān)系接近呈2次拋物</p><p>　　線關(guān)系,而紅粘土的C變化幅度更大些;與t之</p><p>　　間的關(guān)系也呈2次拋物線關(guān)系,而膨

40、脹土曲線下凹,</p><p><b>　　紅粘土為上凸;</b></p><p><b>　　lOoo</b></p><p><b>　　日800</b></p><p><b>　　皇6oo</b></p><p><b

41、>　　￡40o</b></p><p><b>　　200</b></p><p><b>　　O</b></p><p><b>　　\</b></p><p><b>　　S</b></p><p><b

42、>　　l</b></p><p><b>　　lOoo</b></p><p><b>　　80o</b></p><p><b>　　60o</b></p><p><b>　　400</b></p><p>&

43、lt;b>　　20o</b></p><p><b>　　O</b></p><p><b>　　lOoo</b></p><p><b>　　80o</b></p><p><b>　　600</b></p><p&

44、gt;<b>　　SI</b></p><p><b>　　400</b></p><p><b>　　200</b></p><p><b>　　O</b></p><p><b>　　l000</b></p><

45、;p><b>　　80o</b></p><p><b>　　曼600</b></p><p><b>　　S40O</b></p><p><b>　　200</b></p><p><b>　　O</b></p>

46、<p><b>　　lO室溫4060</b></p><p><b>　　tc</b></p><p>　　Ca)0"3=100kPa</p><p><b>　　lO室溫4060</b></p><p><b>　　trC</b>

47、</p><p>　　(b)0"3=200kPa</p><p><b>　　lO室溫4060</b></p><p><b>　　tc</b></p><p>　　(c)0"3=300kPa</p><p>　　_lI.lO室溫4060</p>

48、;<p><b>　　tc</b></p><p>　　(d)0"3=4oOkPa</p><p>　　圖1溫度對(duì)膨脹土主應(yīng)力差-峰值的影響</p><p>　　Fig.1Influenceoftemperatureon-peak</p><p>　　valueoftheexpansivesoil

49、</p><p>　　第7期歐孝奪等:廣西紅粘土和膨脹土熱力學(xué)特性的比較研究lo7l</p><p><b>　　looO</b></p><p><b>　　重800</b></p><p><b>　　6O0</b></p><p><b>

50、;　　400</b></p><p><b>　　20o</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　looO</b></p><p><b>　　曼800</b></p><p><

51、;b>　　6OO</b></p><p><b>　　400</b></p><p><b>　　20o</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　looO</b></p><p>

52、;<b>　　80o</b></p><p><b>　　6o0</b></p><p><b>　　40o</b></p><p><b>　　20o</b></p><p><b>　　0</b></p><p

53、><b>　　looO</b></p><p><b>　　生800</b></p><p><b>　　6OO</b></p><p><b>　　400</b></p><p><b>　　20o</b></p>

54、<p><b>　　0</b></p><p><b>　　l0室溫4060</b></p><p><b>　　tc</b></p><p>　　fa)0"3=100kPa</p><p><b>　　l0室溫4060</b>&l

55、t;/p><p><b>　　f/℃</b></p><p>　　fb)0"3=200kPa</p><p><b>　　l0室溫4060</b></p><p><b>　　tc</b></p><p>　　(C)o3=300kPa</p&

56、gt;<p><b>　　l0室溫4060</b></p><p><b>　　tc</b></p><p>　　fd)0"3=40okPa</p><p>　　圖2溫度對(duì)紅粘土應(yīng)力差..峰值的影響</p><p>　　Fig.2Influenceoftemperatureo

57、no-1-peak</p><p>　　valueoftheredsoil</p><p>　　(3)試樣抗剪強(qiáng)度與環(huán)境溫度具有明顯的相關(guān)</p><p>　　關(guān)系.紅粘土和膨脹土的c與f及與f之間均具有</p><p>　　良好的二次拋物線關(guān)系,即</p><p>　　c:At2+Bt+C]</p>&

58、lt;p><b>　　&gt;</b></p><p>　　=Dt2+Et+F\</p><p><b>　　l80</b></p><p><b>　　120</b></p><p><b>　　60</b></p><

59、p><b>　　0</b></p><p><b>　　30</b></p><p><b>　　20</b></p><p><b>　　一</b></p><p><b>　　.</b></p><p&g

60、t;<b>　　一</b></p><p><b>　　\</b></p><p><b>　　l0</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　30</b></p><p>&

61、lt;b>　　20</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　\</b></p><p><b>　　l0</b></p><p><b>　　0</b></p><p><

62、b>　　fa)C—t</b></p><p>　　圖3重塑土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)C,妒與溫度t擬合曲線</p><p>　　Fig.3Fittingcurvesofshearstrengthindicesc,妒of</p><p>　　remoldedsoilVS.temperature</p><p><b>　　5原因

63、分析</b></p><p>　　(1)5.1從物理化學(xué)性質(zhì)方面分析</p><p>　　式中A,,C,D,E,F均為可由試驗(yàn)確定的系</p><p><b>　　數(shù);</b></p><p>　　(4)圖3(b),圖3(c)中紅粘土的C和膨脹</p><p>　　土的均在室溫環(huán)境有較

64、小值,其原因需要進(jìn)一步</p><p><b>　　研究.</b></p><p>　　試驗(yàn)結(jié)果顯而易見,不同的土類具有不同的熱</p><p>　　力學(xué)特性,并且與其化學(xué)成分,顆粒特征是分不開</p><p>　　的.大量的土工試驗(yàn)資料表明,碳酸鹽巖紅粘土的</p><p>　　礦物主要有三大類

65、:粘土礦物,游離氧化物和碎屑</p><p>　　物質(zhì),其中以粘土礦物為主,占60%～70%.碳酸</p><p>　　鹽巖紅粘土的粘粒含量多在60%以上,余者多為粉</p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　因</b></p><p><b&

66、gt;　　因</b></p><p><b>　　凰</b></p><p><b>　　..</b></p><p>　　L.......L.......Lr.............P..</p><p><b>　　L</b></p><p

67、><b>　　∞</b></p><p><b>　　∞</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　∥</b></p><p><b>　　∞一</b></p><p>

68、<b>　　加</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　\l～蘭～</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　8</b></p><p>&

69、lt;b>　　∞</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　　∥</b></p><p><b>　　∞葉</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b

70、>　　2</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　∞</b></p><p><b>　　∞</b></p><p><b>　　℃</b></p><p><b>　

71、　∥</b></p><p><b>　　∞,</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　0</b></p><p>　　1072巖土力學(xué)2005

72、住</p><p>　　粒,砂粒大顆粒含量較少(見表2).</p><p>　　碳酸鹽巖紅粘土比表面積比一般粘性土大得</p><p>　　多,其物理化學(xué)活性較高,同時(shí)具有含量較多的游</p><p>　　離氧化物,其在蒸發(fā)過程中有脫水固結(jié)的趨勢(shì),從</p><p>　　而在土粒間形成水穩(wěn)性較強(qiáng)的膠結(jié)連結(jié).這與紅粘&l

73、t;/p><p>　　土的熱力學(xué)特性較為敏感相吻合.</p><p>　　5.2從粘聚力和內(nèi)摩擦角的本質(zhì)分析</p><p>　　膨脹土和紅粘土受熱作用后,粘聚力增大了,</p><p>　　而紅粘土的粘聚力C變化幅度更大些,這與紅粘土</p><p>　　的連結(jié)強(qiáng)度主要是游離氧化鐵有密切聯(lián)系.</p>&l

74、t;p>　　眾所周知,粘性土顆粒問公共水化膜的連結(jié)力</p><p>　　對(duì)粘聚力的產(chǎn)生具有重要作用,因而兩種土的粘聚</p><p>　　力隨著溫度的不同而發(fā)生變化.溫度愈高,水份蒸</p><p>　　發(fā)快,其含水量越小,公共水膜連結(jié)力越大,粘聚</p><p>　　力也越大,所以含水量低粘性土的抗剪強(qiáng)度相當(dāng)高;</p>

75、<p>　　而土的內(nèi)摩擦角則不同,其與土顆粒結(jié)構(gòu),大小,形</p><p>　　狀及密實(shí)度密切相關(guān),如砂土的內(nèi)摩擦角比粘性土</p><p><b>　　大.</b></p><p>　　孔令偉rj】等人研究認(rèn)為游離氧化物膠結(jié)作用</p><p>　　易隨環(huán)境物理化學(xué)因素的變化而變化,而且又常以</p

76、><p>　　膠膜狀包裹在粘土礦物的表面.游離氧化鐵對(duì)粘粒</p><p>　　的包膜作用不僅影響了紅土中的比表面積,更重要</p><p>　　的是其改變了粘粒的電荷性質(zhì),從而導(dǎo)致粘粒陽離</p><p>　　子交換性質(zhì)的變化,而陽離子交換性質(zhì)是水土體系</p><p>　　性狀的一個(gè)重要影響因素.同時(shí),紅粘土中所含易&

77、lt;/p><p>　　溶鹽成分和經(jīng)分解的有機(jī)物多被雨水沖走,以及游</p><p>　　離氧化鐵的作用致使體系所帶凈負(fù)電荷減少,最終</p><p>　　導(dǎo)致紅粘土粘土礦物陽離子交換總量及易溶鹽成份</p><p>　　較其它粘性土較低,見表3及表4.</p><p>　　因此,紅粘土經(jīng)過熱作用后,土質(zhì)明顯"砂

78、化",</p><p>　　粘聚力增幅比膨脹土大些.</p><p><b>　　6結(jié)語</b></p><p>　　通過對(duì)膨脹土和紅粘土的熱效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比研</p><p>　　究,結(jié)果表明,隨著環(huán)境溫度升高,紅粘土,膨脹</p><p>　　土的抗剪強(qiáng)度有不同程度提高,主要是由于不同土

79、</p><p>　　膠結(jié)物的熱效應(yīng)特性決定的.這一特點(diǎn)對(duì)工程地</p><p>　　基處理來說具有很重要的意義.</p><p>　　由于試驗(yàn)條件(包括土樣,溫度控制)的局限</p><p>　　性,該試驗(yàn)尚是初步的模擬試驗(yàn),但它最終說明:</p><p>　　在土體結(jié)構(gòu)性的研究中,由于溫度因素導(dǎo)致的土體</p

80、><p>　　結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的變化,對(duì)土體力學(xué)性質(zhì)的影響是應(yīng)該考</p><p>　　慮的.目前的研究表明,對(duì)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評(píng)價(jià)</p><p>　　及預(yù)測(cè)都存在很大的困難.鑒于土體結(jié)構(gòu)性與溫度</p><p>　　的密切關(guān)系,在充分了解土體熱效應(yīng)的前提下,結(jié)</p><p>　　合地下溫度場(chǎng)的變化來間接反映土體結(jié)構(gòu)特征,是&l

81、t;/p><p>　　非常有意義的.而如何在評(píng)價(jià),預(yù)測(cè)模型中考慮熱</p><p>　　效應(yīng)過程值得進(jìn)一步研究.</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】羅維松,歐孝奪.碳酸鹽風(fēng)化殘坡積脹縮性紅粘土路</p><p>　　基病害分析【J】.廣西交通科技,2002,27(

82、3):19—21.</p><p>　　【2】楊慶,賀潔,欒茂田.非飽和紅粘土和膨脹土抗剪強(qiáng)度</p><p>　　的比較研究【J】.巖土力學(xué),2003,24(1):13—16.</p><p>　　YANGQing,HEJie,LUANMao—tian.Comparative</p><p>　　studyonshearstrengthof

83、unsaturatedredclayand</p><p>　　expansivesoils[J].RockandSoilMechanics,2003,</p><p>　　24(1):13—16.</p><p>　　【3】孑L令偉,羅鴻禧.游離氧化鐵形態(tài)轉(zhuǎn)化對(duì)紅粘土工程</p><p>　　性質(zhì)的影響【J】.巖土力學(xué),1993,14(4)

84、:25—39.</p><p>　　KONGLing—wei,LUOHong—xi.Effectoftheconversion</p><p>　　informoffreeironOxideontheengineeringpropertyof</p><p>　　theredclay[J].RockandSoilMechanics,1993,14(4):</p

85、><p><b>　　25—39.</b></p><p>　　【4】吳恒,歐孝奪,周東.城市環(huán)境下粘性土的熱力學(xué)行為</p><p>　　初探【J】.廣西科學(xué),2003,10(3):205--207,215.</p><p>　　[51ModaressiH,LalouiL.Athermo—viscoplasticconst