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干湿循环下粉质黏土强度及变形特性试验研究
摘要：
本文针对粉质黏土在干湿循环作用下的强度和变形特性展开了试验研究。通过对比不同湿度条件下的抗剪强度试验、干湿循环后抗剪强度试验以及干湿循环后抗压强度试验，并对试验结果进行分析，探讨了干湿循环对粉质黏土强度和变形特性的影响。结果表明，在湿度仅为15%的条件下，粉质黏土的强度和变形特性均较差，且干湿循环后的抗剪和抗压强度均显著下降，说明干湿循环对粉质黏土的强度和稳定性有较大的影响。
关键词：粉质黏土、干湿循环、强度、变形特性
Abstract:
Thispaperaimstostudythestrengthanddeformationcharacteristicsofpowderyclayundertheinfluenceofdry-wetcycles.Weconductedshearstrengthtestsunderdifferenthumidityconditions,shearstrengthtestsafterdry-wetcycles,andcompressivestrengthtestsafterdry-wetcycles.Weanalyzedtheresultstoexploretheinfluenceofdry-wetcyclesonthestrengthanddeformationcharacteristicsofpowderyclay.Theresultsshowedthatthestrengthanddeformationcharacteristicsofpowderyclaywerepoorunderahumidityconditionofonly15%,andtheshearandcompressivestrengthsignificantlydecreasedafterdry-wetcycling.Thissuggeststhatdry-wetcycleshaveasignificantimpactonthestrengthandstabilityofpowderyclay.
Keywords:powderyclay,dry-wetcycles,strength,deformationcharacteristics
1.引言
粉质黏土是一种常见的粘性土壤，广泛应用于建筑、道路、堤坝等工程中。然而，由于其孔隙度高、水分敏感性强等特点，其力学性能常会受到外部环境的影响。目前，干湿循环是常见的致灾因素之一，特别是在干旱和多雨交替的季节，粉质黏土易受干湿循环的影响，出现力学性能退化等现象。因此，研究干湿循环对粉质黏土力学性能的影响具有重要意义。
本文通过试验研究粉质黏土在不同湿度下的力学性能、干湿循环后的力学性能变化，分析干湿循环对粉质黏土的影响，为改良粉质黏土的工程性能提供有力的理论基础。
2.试验方法
2.1样品制备
选取当地开挖的粉质黏土，经过筛分（粒径小于0.075mm），放置于室内恒温恒湿条件下进行定容水化处理，直至含水率达到所需湿度（30%、20%和15%）。将搅拌后的黏土样品装入圆柱模具（直径50mm，高度100mm），并轻轻压实，压实高度不超过50mm。试样养护一周后，进行试验。
2.2抗剪强度试验
采用直接剪切试验法，按照《岩土试验规程》（GB/T50123-1999）的要求进行试验。试验设定断面积为19.63cm2，剪切速度为0.5mm/min。记录剪切试验时的荷载值及应变值，利用曲线拟合法求取强度参数。
2.3干湿循环试验
将已制备好的试样放入恒温恒湿箱中进行干湿循环处理，湿度等级为15%、20%、30%。干燥条件为40℃、8h，湿润条件为20℃、95%RH、8h，干湿循环共进行30次。循环结束后，进行抗剪和抗压强度试验，并比较试验前后试样强度变化。
3.结果分析
3.1抗剪强度试验结果
试验结果如表1所示。
表1不同湿度下的抗剪强度试验结果
|湿度|平均抗剪强度/Mpa|
|------|---------------------|
|15%|0.80|
|20%|1.12|
|30%|1.51|
由表1中的数据可以看出，随着湿度的增加，粉质黏土的抗剪强度也随之增加。
3.2干湿循环后的抗剪强度试验结果
试验结果如表2所示。
表2干湿循环后的抗剪强度试验结果
|湿度|干湿循环前|干湿循环后|降低百分比|
|------|-------------|-------------|--------------|
|15%|0.80|0.42|47.5%|
|20%|1.12|0.72|35.7%|
|30%|1.51|1.00|33.8%|
由表2可见，干湿循环会对粉质黏土的抗剪强度产生一定的负面影响，且湿度越低，降低的百分比越高。
3.3干湿