(遼寧省東煤測試分析研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110016)

一、試驗簡介

（一）試驗儀器

為了能夠達(dá)成在大圍壓下對于土體強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行測量，運用的是試驗室TSZ的三軸試驗儀器。GWin軟件則是三軸應(yīng)力系統(tǒng)里完成對試驗里多個參數(shù)的有效控制和采集所使用的軟件，使用這一軟件，能夠完成試驗的排水以及固結(jié)條件的設(shè)置，挑選適宜的剪切速率，剪切速率還能夠得到提升。能夠及時的看到試樣固結(jié)以及剪切過程里出現(xiàn)的排水量。并且還能夠在操作頁面輸入試樣的高度以及自身的直徑，運用TGWin軟件完成對試樣的修正。

（二）試驗原理

本文對于原狀土樣完成不同圍壓條件的試驗。以三軸測量的數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)在土體軸朝著應(yīng)力一應(yīng)變特征和破壞特征以及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)等幾個方面去對膨脹土常規(guī)圍壓存在的差異進(jìn)行分析。

二、常、中、大圍壓下膨脹土強(qiáng)度特性UU三軸試驗研究

（一）試驗步驟與方案

1.試驗步驟

試驗需要在工地現(xiàn)場選擇原狀土樣，并且使用保鮮膜將其包好，通過這樣的方式降低運輸過程中產(chǎn)生的水分損失。試樣在實際運輸時切忌震蕩，通過這樣的方式能夠預(yù)防因為動作用而導(dǎo)致土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到破壞。

2.試驗方案

為對于不同圍壓狀態(tài)下土體所具備的強(qiáng)度特性進(jìn)行研究，試驗設(shè)計了三種不同的圍壓狀態(tài)，分別是常規(guī)圍壓和中圍壓以及大圍壓。常規(guī)圍壓設(shè)置為100kPa和 200kPa以及300kPa；中圍壓設(shè)置為500kPa和700kPa以及800kPa；大圍壓設(shè)置則為1100kPa和1200kPa以及1300kPa。

（二）常規(guī)圍壓下膨脹土三軸抗剪強(qiáng)度指標(biāo)

本試驗選擇的膨脹土在較大圍壓下進(jìn)行三軸UU試驗，主要采用非飽和原狀土作為試驗對象。非飽和土主要用作測試對象，因為UU三軸測試在測試過程中沒有約束壓力或軸向。壓力始終由排水閥關(guān)閉，樣品中的水無法排出，因此在測試過程中體積和水分含量不會改變。這只會增加樣品中的孔隙壓力，并且有效應(yīng)力不會改變。破壞時的偏應(yīng)力不會隨著圍壓的變化而變化。這樣，根據(jù)總應(yīng)力法在不同主應(yīng)力下繪制的破壞應(yīng)力圓應(yīng)為一組直徑相同但位置不同的應(yīng)力圓，從而導(dǎo)致強(qiáng)度包絡(luò)。夾角為零的水平公切線。通過試驗數(shù)據(jù)不可能清楚地觀察到大圍壓下土壤三軸強(qiáng)度特性的變化。其次，為了避免從測試中獲得的數(shù)據(jù)過度分散：（1）同一組三軸測試的土壤樣品取自同一土壤層中的同一土壤層。（2）重復(fù)平行測試被執(zhí)行了多次。

（三）中等圍壓下膨脹土的三軸抗剪強(qiáng)度指標(biāo)

對于三軸試驗中的限制壓力部分，將限制壓力設(shè)置為600kPa，700kPa，800kPa。中圍壓下三軸試驗得到了各平行試驗的強(qiáng)度指標(biāo)。并且對平行試驗選擇其平均值，獲得茹聚力達(dá)到了116.8kPa，其中內(nèi)摩擦角達(dá)到了15.280。挑選和平均值較為近似的數(shù)據(jù)將其當(dāng)成試驗值，也就是選擇第10組試驗結(jié)果使其成為中圍壓下UU三軸試驗抗剪強(qiáng)度指標(biāo)所需要的試驗值。

（四）大圍壓下膨脹土三軸抗剪強(qiáng)度指標(biāo)

針對UU三軸試驗里的大圍壓段，圍壓被設(shè)置成為1100kPa和 1200kPa以及 1300kPa通過對于UU三軸試驗進(jìn)行測試蝴蝶的數(shù)據(jù)去對在不同圍壓下土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)變進(jìn)行分析，土體所具備的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的準(zhǔn)確確定直接對其選擇的基礎(chǔ)形式是不是需要對基礎(chǔ)完成加固處理產(chǎn)生影響，同時也對整體工程是不是可以順利進(jìn)行產(chǎn)生影響。

（五）不同圍壓下軸向應(yīng)力一應(yīng)變特征與分析

1.原狀土樣其軸向應(yīng)力和應(yīng)變曲線在受到破壞的前線性階段相對較長，并且曲線線性呈現(xiàn)出階段性質(zhì)的陡緩程度受到試驗施加圍壓作用產(chǎn)生的影響較為明顯，在試樣加載的時候其自身承受的圍壓不斷提升那么曲線則會越陡。（2）在圍壓達(dá)到200kPa的時候，試樣進(jìn)行線性階段之后則會受損因此會產(chǎn)生峰值降低的問題，同時也會展現(xiàn)出十分軒主的脆性破壞特點，可是伴隨著圍壓的持續(xù)添加，圍壓保持在700kPa以及1200kPa的時候，試樣三軸應(yīng)力應(yīng)變曲線在進(jìn)行線性階段之后會出現(xiàn)一段平緩線后才會產(chǎn)生峰值降低的情況，并且伴隨著圍壓的不斷提升，平緩線長度有所提升。這也顯示出當(dāng)前伴隨著圍壓的提升土樣所具備的延性也會不斷的增長。

2.中、大圍壓下破壞大主應(yīng)力的分析

通過土體其內(nèi)摩擦角以及茹聚力能夠?qū)τ诟餍≈鲬?yīng)力下與其相對的大主應(yīng)力值，而三軸試驗里土樣其承擔(dān)的小主應(yīng)力值則是在試驗中被添加的圍壓值，大主應(yīng)力主要指的是土樣在軸向方向其所能夠擔(dān)負(fù)的最大壓力值。大主應(yīng)力其自身的大小能夠間接展現(xiàn)出土體自身的強(qiáng)度值。所以本文將常規(guī)圍壓下測量獲得的土體茹聚力以及內(nèi)摩擦角當(dāng)了計算參數(shù)，通過計算能夠獲得中圍壓和大圍壓下土體破壞產(chǎn)生的大主應(yīng)力值，通過和三軸測量獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比得出，認(rèn)識到將常規(guī)圍壓下三軸試驗所得到的茹聚力以及內(nèi)摩擦角去對大圍壓下土體強(qiáng)度值產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。

結(jié)束語

本文對于合某深基坑相同土層其原狀膨脹土進(jìn)行相關(guān)研究，其中涉及到了土體的基本物理性質(zhì)以及大圍壓下三軸強(qiáng)度特點所進(jìn)行的研究，通過試驗獲得了一些有關(guān)的成果與結(jié)論，因為時間與精力有效，試驗以及研究過程仍然有需要補(bǔ)充并且不斷完善的地方。