非饱和黏性土抗剪强度的温度效应试验研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2011／19(1)．0137—06非饱和黏性土抗剪强度的温度效应试验研究术邵玉娴施斌顾凯唐朝生高磊(南京大学地球科学与工程学院南京210093)摘要为了系统地了解温度对黏性土工程性质的影响，本文采用南京地区三种不同矿物成分的黏性土，制成不同含水量和干密度的试样，在5～45℃条件下，开展了抗剪强度试验，获得了三种土的非饱和重塑试样的抗剪强度与温度的关系。试验结果表明：黏性土的黏聚力随温度升高呈线性变化；亲水矿物含量较高的黏性土抗剪强度对温度变化较敏感，黏聚力随着

2、温度的升高而降低，表现为强度的热软化现象；亲水矿物含量较低的黏性土，当含水量较低(W≤17％)时，表现为强度的热硬化现象，当含水量较高(w≥22％)时，表现为强度的热软化现象，且干密度越高的试样，强度的温度效应越明显。论文还分析了非饱和黏性土抗剪强度的热硬化和热软化的内在机理。关键词非饱和黏性土温度强度热软化热硬化中图分类号：TU441文献标识码：ADIRECTSHEARTESTFoRTEMPERATUREEFFECToNSHEARSTRENGTHoFUNSATURATEDCLAYEYSoILSSHAOYuxianSHIBinGUKai’I’AG

3、ChaoshengGA0Lei(SchoolofEaahSciencesandEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210093)AbstractInordertosystematicallystudythetemperatureeffectontheengineeringpropertiesofclayeysoils，labo-ratorytestwasconductedtoevaluatetherelationsbetweentemperatureandshearstrengthofunsaturatedr

4、emodelingsoilsamples．AmongthreecommontypesofclayeysoilsinNanjingwithdiferentmineralcomposition，directsheartestsofsoilsamplesindifferentmoisturecontentanddrydensityhavebeendoneintherangeof5～5O℃．There-suhsindicatethatthefollowing．(1)thecohesiveforcechangemainlyandlinearlywithth

5、etemperature．(2)theshearstrengthofclayeysoilswithhighercontentofhydrophilicmineralismoresensitivetotemperaturechange．(3)thecohesiveforcedecreasewiththetemperaturerise，showingthermal—softeningonstrength．(4)f0rclayeysoilswithlowercontentofhydrophilicmineral，whenthemoistureconte

6、ntislower(W≤17％)，theshearstrengthshowsthethermo—hardeningphenomenon，howeveritshowsthethermal—softeningphenomenonwhenthemoisturecontentishigher(WI>22％)，andthetemperatureeffectonshearstrengthismoreobviouswhenthedrydensityofsampleishigher．Moreover，themechanismofthermalsofteninga

7、ndhardeningofunsaturatedclayeysoilsisana—lyzed．KeywordsUnsaturatedclayeysoils，Temperature，Strength，Thermal-softening，Thermal—hardening收稿日期：2010—08—20；收到修改稿日期：2011—0l一14．基金项目：国家自然科学基金重点项目(40730739)．第一作者简介：邵玉娴，从事工程地质和环境岩土工程研究．Email：shaoyuxianO127@163．corl138JournalofEngineering

8、Geology工程地质学报2011显，根据作者所在的南京大学地球环境计算工程研1引言究所城市热岛效应课题组对南京地区浅层土体温度的长期观