[發(fā)明專利]干濕循環(huán)條件下土的膨脹記憶特性自由膨脹率試驗方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810133072.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108318661A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路新景;鄧偉杰;陳書麗;孫海玉;高平;高慧民;楊光;王美齋;張曉英;路暢;趙麗華;蘇甲;王明昊;李喬;孫甲;姚宏超;謝瑛;張一;楊溪;李書瑾;常福慶
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本發(fā)明公開了一種干濕循環(huán)條件下土的膨脹記憶特性自由膨脹率試驗方法，一、試驗準(zhǔn)備：取膨脹性風(fēng)干土樣，碾碎后置于烘干至恒重后，然后取出所述膨脹性風(fēng)干土樣放入干燥箱內(nèi)冷卻至室溫，制成測試土樣備用；二、開展首次自由膨脹率試驗；三、開展干、濕循環(huán)條件下的自由膨脹率試驗；四、繪制每次的自由膨脹率與對應(yīng)的干、濕循環(huán)次數(shù)的關(guān)系曲線；五、整理試驗數(shù)據(jù)，研究干、濕循環(huán)條件下膨脹性風(fēng)干土的膨脹性記憶特性。采取本發(fā)明特定的試驗方法研究膨脹性土在干濕循環(huán)條件下的膨脹性變化特征和趨勢，為膨脹性土的工程處理提供新的方法依據(jù)，為使通過人為控制干濕條件變化來處理濕陷性成為可能，為水庫大壩堤防等工程的安全運行方式提供技術(shù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，尤其是涉及干濕循環(huán)條件下土的膨脹記憶特性自由膨脹率試驗方法。

背景技術(shù)

膨脹土是一種遇水膨脹，失水收縮，脹縮效應(yīng)十分明顯的特殊粘性土。膨脹土在世界范圍內(nèi)分布極廣，遍及六大洲。我國是膨脹土分布最廣的國家之一，主要分布于我國廣西、云南、四川、陜西、貴州、新疆、內(nèi)蒙古、山西、湖北、河南、安徽等20多個省區(qū)。膨脹土在天然狀態(tài)下常處于較為堅硬狀態(tài)，但對氣候和水文因素有較強的敏感性。膨脹土遇水會發(fā)生體積膨脹，失水時，體積收縮并形成收縮裂縫，膨脹土的脹縮變形對道路、建筑、管線、水利工程等產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，而且膨脹土脹縮引起建筑物的破壞常常具有多次反復(fù)性和長期潛在的危險性，我國每年因膨脹土造成的相關(guān)經(jīng)濟損失估計達150億美元以上。因此，膨脹土常被工程界稱之為災(zāi)害性土。隨著大規(guī)模的鐵路、公路以及水利工程的建設(shè)，對膨脹土的研究已經(jīng)成為當(dāng)前巖土工程的重要研究方向之一。為確保膨脹土地區(qū)工程建設(shè)的安全，需要對膨脹土進行有效處治，目前的處治方法主要有換填法（將具有膨脹性的土換填為非膨脹粘性土），有物理、化學(xué)、生物技術(shù)以及利用固體廢物改良法。但是這些方法不僅存在成本高的問題，尤其應(yīng)用在渠道工程還會存在環(huán)保問題。基于上述研究現(xiàn)狀，針對膨潤土工程地區(qū)，研究一種經(jīng)濟有效的處理方法對于確保工程建設(shè)安全具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種干濕循環(huán)條件下土的膨脹記憶特性自由膨脹率試驗方法，針對膨脹土的土質(zhì)特點和工程處理的難題，結(jié)合工程實際運行條件，通過研究干濕循環(huán)條件下土的膨脹記憶特性，獲取膨脹性的強弱與干濕循環(huán)次數(shù)的關(guān)系，從而找到一種更為簡單、經(jīng)濟改善膨脹性土膨脹的方法，為工程處理提供技術(shù)支撐。

本發(fā)明所述干濕循環(huán)條件下土的膨脹記憶特性自由膨脹率試驗方法，按照下述步驟進行：

第一步、試驗準(zhǔn)備：

選取膨脹性風(fēng)干土樣，碾碎后置于烘干至恒重后，然后取出所述膨脹性風(fēng)干土樣放入干燥箱內(nèi)冷卻至室溫，制成測試土樣備用；將漏斗放置于自由膨脹率測定儀支架上，將量土杯置于所述自由膨脹率測定儀上，所述漏斗的漏口對準(zhǔn)所述量土杯中心位置；

第二步、開展首次自由膨脹率試驗：

采用常規(guī)的自由膨脹率標(biāo)準(zhǔn)試驗方法，取所述測試土樣通過漏斗倒入量土杯至滿杯時，移開漏斗，測定所述量土杯中的測試土樣質(zhì)量，然后將量土杯中的測試土樣倒入取土匙內(nèi)；另取測試土樣重復(fù)上述步驟，測定量土杯中的測試土樣質(zhì)量；兩次測定的測試土樣質(zhì)量差值≦0.1g；

向50ml的量筒中注入30ml純水，并加入5ml濃度為5%的純氯化鈉溶液，將第二步中量土杯中的測試土樣倒入所述量筒內(nèi)，并用攪拌器上、下攪拌各10次，然后用純水沖洗所述攪拌器和量筒壁懸液達到50ml，靜止置24h；

待量筒內(nèi)懸液澄清后，每隔2h測讀1次量筒內(nèi)土面高度，直到相隔6h的2次土面高度讀數(shù)差值≦0.2ml為止；根據(jù)量筒內(nèi)所述土面高度值，計算測試土樣的首次自由膨脹率；

第三步、開展干、濕循環(huán)條件下的自由膨脹率試驗：

重復(fù)第二步驟，得到n次干、濕循環(huán)后的自由膨脹率，n為大于1的自然數(shù)；