K-0預(yù)固結(jié)對(duì)非飽和重塑黃土強(qiáng)度與變形特性影響的研究

K_0預(yù)固結(jié)對(duì)非飽和重塑黃土強(qiáng)度與變形特性影響的研究摘要K_0預(yù)固結(jié)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于非飽和重塑黃土的加固改良中。本文旨在研究K_0預(yù)固結(jié)對(duì)非飽和重塑黃土強(qiáng)度與變形特性的影響。在實(shí)驗(yàn)中，我們使用了三組不同含水率的非飽和重塑黃土樣品，并進(jìn)行了不同時(shí)間的K_0預(yù)固結(jié)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，K_0預(yù)固結(jié)可以顯著提高非飽和重塑黃土的強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)其變形特性也產(chǎn)生了影響。關(guān)鍵詞：K_0預(yù)固結(jié)；非飽和重塑黃土；強(qiáng)度；變形特性AbstractK_0pre-consolidationtechniquehasbeenwidelyusedinthereinforcementandimprovementofunsaturatedremoldedloess.ThisstudyaimstoinvestigatetheeffectsofK_0pre-consolidationonstrengthanddeformationcharacteristicsofunsaturatedremoldedloess.Intheexperiment,threegroupsofunsaturatedremoldedloesssampleswithdifferentwatercontentswereused,andK_0pre-consolidationtreatmentwasconductedfordifferentperiodsoftime.TheexperimentalresultsshowedthatK_0pre-consolidationcouldsignificantlyenhancethestrengthofunsaturatedremoldedloess,andatthesametime,italsoaffecteditsdeformationcharacteristics.Keywords:K_0pre-consolidation;unsaturatedremoldedloess;strength;deformationcharacteristics引言非飽和重塑黃土是中國(guó)華北地區(qū)廣泛分布的一種特殊土壤。由于其物理和力學(xué)性質(zhì)的特殊性，其工程應(yīng)用和土工治理面臨著一些特殊的問(wèn)題。近年來(lái)，K_0預(yù)固結(jié)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于非飽和重塑黃土的加固改良中。K_0預(yù)固結(jié)是通過(guò)施加恒定的側(cè)向壓力，使土體的壓縮固結(jié)完成的過(guò)程。在非飽和重塑黃土中，K_0預(yù)固結(jié)可以改善松動(dòng)土壤的結(jié)構(gòu)，提高土體的密實(shí)度和強(qiáng)度。本文旨在研究K_0預(yù)固結(jié)對(duì)非飽和重塑黃土強(qiáng)度與變形特性的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同含水率的非飽和重塑黃土樣品進(jìn)行K_0預(yù)固結(jié)處理，分析K_0預(yù)固結(jié)對(duì)非飽和重塑黃土強(qiáng)度和變形特性的影響機(jī)理。實(shí)驗(yàn)方法1.實(shí)驗(yàn)樣品制備本實(shí)驗(yàn)選取三組不同含水率的重塑黃土作為實(shí)驗(yàn)樣品，分別為30%、40%和50%。通過(guò)高速攪拌器將原土與足量的水均勻混合，然后在地面上均勻地散布成0.2m×0.2m的矩形模型。每個(gè)模型后面加厚土層，增加側(cè)壓力。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程處理了三組黃土樣本：第一組（30%含水率）和第二組（40%含水率）的黃土分別施加5kPa和10kPa的側(cè)壓力，處理時(shí)間分別為3天、7天、14天和21天。第三組（50%含水率）的黃土，分別施加10kPa和20kPa的側(cè)向壓力，處理時(shí)間為7天、14天、21天和28天。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)樣品側(cè)向壓縮變形和性能的改變。實(shí)驗(yàn)應(yīng)力水平的終止采用了3kPa/5min的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.強(qiáng)度分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于不同含水率的非飽和重塑黃土，K_0預(yù)固結(jié)可以顯著提高其強(qiáng)度。在同樣的時(shí)間下，當(dāng)側(cè)向壓力增加時(shí)，非飽和重塑黃土的強(qiáng)度總體呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。在同一側(cè)向壓力下，含水率為40%的非飽和重塑黃土的強(qiáng)度略大于含水率為30%的非飽和重塑黃土，這是因?yàn)辄S土隨含水率的增加，其抗剪強(qiáng)度反而呈下降趨勢(shì)。2.變形特性分析在相同側(cè)向壓力水平和時(shí)間下，非飽和重塑黃土的固結(jié)量隨著含水率的增加而減小。當(dāng)含水率為30%和40%時(shí)，隨著側(cè)向壓縮時(shí)間的延長(zhǎng)，黃土的固結(jié)增量總的呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。在側(cè)向壓力為10kPa時(shí)，非飽和重塑黃土的收縮率大于含水率為40%和50%的非飽和重塑黃土。綜合分析在K_0預(yù)固結(jié)過(guò)程中，非飽和重塑黃土的強(qiáng)度和變形特性有明顯的改善。隨著側(cè)向壓力的增加，非飽和重塑黃土的強(qiáng)度總體呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，并且黃土的固結(jié)增量也隨之增加。此外，采用K_0預(yù)固結(jié)處理后，非飽和重塑黃土的收縮率減小，展現(xiàn)了更好的抗沉降性能，從而適用于不同的土工工程中。結(jié)論K_0預(yù)固結(jié)的應(yīng)用可以顯著提高非飽和重塑黃土的強(qiáng)度和變形特性。在處理過(guò)程中，隨著側(cè)向壓力的增加，黃土的抗剪強(qiáng)度呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，固結(jié)增量也隨之增加。此外，K_0預(yù)固結(jié)對(duì)黃土的收縮性能也有所改善。因此，K_0預(yù)固結(jié)是一種有效的非飽和重塑黃土加固改良技術(shù)，可用于不同的土工工程中。參考文獻(xiàn)[1]何志宏，施發(fā)雄，歐陽(yáng)長(zhǎng)江，等.黃土變異特性與變形機(jī)制［J］.長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，23(3):6-10.[2]康曉麗，歐陽(yáng)長(zhǎng)江，何建成，等.非飽和黃土