羅明康 唐立恒 姚金山 王寅生 魏松 陳清

摘 要：本文利用擊實(shí)法、靜壓法分別對(duì)黏土和粉質(zhì)黏土制備重塑土樣，研究不同重塑方法對(duì)土體抗剪強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，利用靜壓法制備出的重塑土樣在抗剪切性上整體要強(qiáng)于擊實(shí)法所獲得的重塑土樣;粉質(zhì)黏土抗剪主要依靠剪切面土粒之間的摩擦力，而非土粒之間的粘聚力，當(dāng)法向應(yīng)力變大時(shí)，粉質(zhì)黏土的抗剪切性增長(zhǎng)快，土粒之間摩擦系數(shù)較大。

關(guān)鍵詞：不同土樣;不同重塑方法;直剪試驗(yàn);土體抗剪強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TU411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）16-0089-03

Abstract： In this paper， compaction method and static pressure method were used to prepare remolded soil samples of clay and silty clay respectively， and the influence of different remolding methods on the shear strength of soil was studied. The results show that the shear resistance of the remolded soil prepared by the static pressure method is generally stronger than that obtained by the compaction method; the shear resistance of the silty clay mainly depends on the friction between the soil particles on the shear plane， rather than the cohesion between the soil particles. When the normal stress increases， the shear resistance of the silty clay increases rapidly， and the friction coefficient between the soil particles is larger.?

Keywords： different soil samples;different remodeling method;shear test;soil anti-shear strength

土木工程房屋設(shè)計(jì)和道路勘探設(shè)計(jì)中，地基土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是極其重要的力學(xué)參數(shù)之一，它決定著土體的強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性。土坡穩(wěn)定、地基承載力及土壓力計(jì)算中，土體的抗剪強(qiáng)度可以用總應(yīng)力法表示，因此擬用總應(yīng)力法探究不同重塑方法對(duì)土體抗剪強(qiáng)度的影響。

1 試驗(yàn)土樣及方案

1.1 試驗(yàn)土樣

取原狀土樣樣品一與樣品二。

樣品一：土樣松散，易將土塊敲碎，用手能捻出細(xì)土樣，加水不會(huì)黏結(jié)成塊，黏結(jié)力極弱，顏色呈灰色。天然含水率為1.497%。

樣品二：土樣黏結(jié)力強(qiáng)，很難獲得較細(xì)顆粒，加水時(shí)原狀土樣極易黏結(jié)在一塊，細(xì)狀土樣加水燜料時(shí)需要用噴水器一層一層緩慢加水。原狀土樣顏色呈紅黃色。天然含水率為5.624%。

取土樣樣品一、樣品二經(jīng)0.5 mm篩獲得試驗(yàn)所需土樣。依據(jù)液塑限聯(lián)合測(cè)定試驗(yàn)[2]得：樣品一的塑性指數(shù)為10<[Ip]（15.5）<17，樣品二的塑性指數(shù)[Ip]=28>17，則樣品一為粉質(zhì)黏土;樣品二為黏土。

1.2 試驗(yàn)方案

第一，樣品二的黏土按23%含水率燜料;樣品一的粉質(zhì)黏土按14%摻水燜料。

第二，使用制備好的燜土料，利用擊實(shí)法分別對(duì)黏土、粉質(zhì)黏土進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)制作重塑土樣，稱取黏土500 g（粉質(zhì)黏土1 500 g）放入擊實(shí)桶，調(diào)整落錘擊打20下（僅擊打一層），用推土器推出（多層擊實(shí)不容易控制重塑土樣的干密度，并且取出的土樣可能會(huì)產(chǎn)生分層，故采取單層擊實(shí)控制重塑土樣的干密度，并避免環(huán)刀取出的土樣分層）。將試驗(yàn)用的切土環(huán)刀內(nèi)壁涂一薄層凡士林，刃口向下，放在土樣上。用切土環(huán)刀將土樣切削成稍大于環(huán)刀直徑的土柱。然后將環(huán)刀垂直向下壓，邊壓邊削，至土樣伸出環(huán)刀為止。削去兩端土并修平。

第三，按照《土工試驗(yàn)規(guī)程》（SL 237—1999），利用靜壓法對(duì)黏土與粉質(zhì)黏土制作重塑土樣[1]。

第四，對(duì)于黏土的重塑土樣，可利用室內(nèi)土工試驗(yàn)中試樣飽和方法[3]將重塑土樣飽和。

第五，將不同重塑土樣按照《土工試驗(yàn)規(guī)程》（SL 237—1999）[1]進(jìn)行快剪（不排水）試驗(yàn)，黏土剪切試驗(yàn)法向應(yīng)力改為50、100、150、200 kPa。剪切完成后將土樣收集起來測(cè)定其含水率與干密度。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 數(shù)據(jù)分析

記錄每個(gè)剪切重塑土樣的剪應(yīng)力數(shù)據(jù)，并將其作為縱坐標(biāo)，將剪切位移作為橫坐標(biāo)畫圖比較，篩出最不符合的數(shù)據(jù)曲線舍去，并在圖中找出所有圖線在同一剪切位移下最大剪切應(yīng)力的平均值作為該法向壓力下的最大剪切應(yīng)力，無峰值時(shí)取剪切位移為4 mm時(shí)的剪應(yīng)力作為破壞時(shí)的剪應(yīng)力[4]，并求同一法向應(yīng)力下最大剪切應(yīng)力的平均值。

利用一次函數(shù)擬合法向正應(yīng)力與最大剪切應(yīng)力的函數(shù)關(guān)系，求出[c]和[φ]，并用線性相關(guān)系數(shù)[R]描述一次函數(shù)的擬合情況。