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非饱和击实粉土强度特性的试验研究
摘要
本研究针对非饱和击实粉土强度特性进行了试验研究。试验结果表明，非饱和击实粉土受到水分含量和固结应力等因素的影响，强度特性表现出明显的变化。随着水分含量的增加，非饱和击实粉土的强度显著下降；随着固结应力的增加，非饱和击实粉土的强度也显著上升。因此，在实际工程中应该合理控制水分含量和固结应力，以确保非饱和击实粉土的强度达到设计要求。
关键词：非饱和击实粉土；水分含量；固结应力；强度特性
1.引言
非饱和土是指土壤中空隙水分数量不足以完全饱和土壤骨架的情况。非饱和土在自然界中广泛存在，如工程基础中常见的黏性土、壤土等。它们的强度特性随着水分含量和固结应力的变化而变化，因此研究非饱和土的强度特性对于工程实际具有重要意义。
2.试验方法
2.1试验样品的制备
本次试验使用的试验样品为高岭土混合土，经过干密度和含水率试验之后，制备成不同干密度和含水率的试验样品。
2.2试验设备
本次试验使用的设备主要有标准压缩试验机、气压室、恒温恒湿箱等。
2.3试验方案
本次试验主要分为两个方面进行：一是水分含量对非饱和击实粉土强度特性的影响，二是固结应力对非饱和击实粉土强度特性的影响。
2.4试验步骤
（1）制备不同干密度和含水率的试验样品，并进行初次标准压缩试验，测量极限干密度和极限含水率；
（2）分别通过水分调节和固结应力调节来改变试验样品的含水率和固结应力，再进行一次标准压缩试验，测量其应力-应变曲线和强度指标。
3.试验结果及分析
3.1水分含量对非饱和击实粉土强度特性的影响
图1是不同水分含量下非饱和击实粉土的应力-应变曲线示意图。可以看出，当水分含量增加时，非饱和击实粉土的强度显著下降，其中其最大荷载值越来越小。
图1不同水分含量下非饱和击实粉土的应力-应变曲线示意图
在水分含量较低时，非饱和击实粉土的强度较高，饱和度处于不同的状态，这也与非饱和土的特点相吻合。但随着水分含量的增加，非饱和击实粉土含水饱和度也随之增加，而且大部分水分分子是以吸附态存在于粉土颗粒表面，导致整个样品内部产生了负压，阻碍了颗粒之间摩擦磨损，在体积常数下显著降低了其强度特性。因此，在实际工程中，为保证非饱和击实粉土的强度特性，应严格控制水分含量。
3.2固结应力对非饱和击实粉土强度特性的影响
图2是不同固结应力下非饱和击实粉土的应力-应变曲线示意图。可以看出，随着固结应力的增加，非饱和击实粉土的强度也随之增加。在固结应力较小时，颗粒间存在较多空隙，固结应力增加，使粉土颗粒间的质因而进一步联系，增加了整体抗剪强度，所以，在实际施工中，应增加固结应力以提高非饱和击实粉土的强度特性。
图2不同固结应力下非饱和击实粉土的应力-应变曲线示意图
4.结论
本次试验针对非饱和击实粉土强度特性进行了试验研究，发现水分含量和固结应力对非饱和击实粉土的强度特性影响明显。随着水分含量的增加，非饱和击实粉土的强度显著下降；随着固结应力的增加，非饱和击实粉土的强度也显著上升。因此，在实际工程中应该合理控制水分含量和固结应力，以确保非饱和击实粉土的强度达到设计要求。
参考文献
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