工程地质学报
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工程地质学报  2018, Vol. 26 Issue (5): 1318-1325    DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2018181
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黏性土次固结行为的盐分和矿物效应研究
张彤炜1,2, 邓永锋3, 张帆宇1,2, 张虎元1,2, 兰恒星4,5
1. 兰州大学土木工程与力学学院 兰州 730000;
2. 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室 兰州 730000;
3. 东南大学交通学院岩土工程研究所 南京 210096;
4. 中国科学院地理科学与资源研究所 北京 100101;
5. 长安大学地质工程与测绘学院 西安 710064
SALINITY AND MINERALOGY EFFECTS ON SECONDARY CONSOLIDATION BEHAVIOR OF CLAYS
ZHANG Tongwei1,2, DENG Yongfeng3, ZHANG Fanyu1,2, ZHANG Huyuan1,2, LAN Hengxing4,5
1. Lanzhou University, School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou 730000;
2. Lanzhou University, Key Laboratory of Mechanics on Disaster and Environment in Western China, Lanzhou 730000;
3. Southeast University, Transportation College, Institute of Geotechnical Engineering, Nanjing 210096;
4. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101;
5. Chang'an University, School of Geological Engineering and Geomatics, Xi'an 710064
 全文: PDF (3003 KB)   HTML( )   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 我国江苏北部连云港地区海相软土蒙脱石族矿物含量相对较高,且在海陆交互环境中沉积形成,沉积过程中具有孔隙水盐分较高的特点,但在后沉积过程中由于地表和地下淡水入侵,会使孔隙水盐分发生变化,而相应的次固结行为的变化规律尚不明晰,因此需要深入了解矿物成分、孔隙水盐分在软黏土次固结行为中的作用机制。由于天然软黏土的矿物成分、孔隙水成分差异较大,试验材料采用矿物成分均一的商用高岭土与膨润土组成的人工黏土作为研究对象,配制不同浓度的NaCl溶液作为孔隙水,模拟孔隙水盐分变化。通过常规固结试验,发现对于含蒙脱石矿物的人工黏土,压缩指数Cc随着盐分浓度的增加而减小,主固结完成时间随盐分的增加而提前,且同一应力水平下和孔隙比下,次固结系数随着盐分的增加而减小。在同样的上部荷载下,次固结系数与压缩指数的比值Cα/Cc不再保持为经验常数,而是随着孔隙水盐分的增加而偏离经验值,主要原因为盐分对水膜蠕变的影响。但是,对于主要由高岭石矿物构成的人工黏土,孔隙水盐分浓度则未对其次固结参数产生明显的影响。因此,如果场地的黏性土蒙脱石含量较高且孔隙水含盐量较高,则需要考虑孔隙水盐分的变迁对地基长期变形的影响。
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作者相关文章
张彤炜
邓永锋
张帆宇
张虎元
兰恒星
关键词黏性土   矿物成分   孔隙水盐分   固结行为   次固结系数     
Abstract: The soft marine clay, deposited under the marine environment in North of Jiangsu plain, is rich of the montmorillonite and saline water. During the post-sedimentary period, the soil suffers the invasion of the surface and underground freshwater, leading to the alteration and reduction of pore water salinity. Presently, the secondary consolidation behavior is generally based on the in-situ soil behavior in a current environment. Hence, this non-consideration on the pore water salinity alteration may result in the insufficient redundancy and potential risk. To clarify the evolution of the soils' secondary consolidation behavior due to the alteration of pore water salinity, the impact of pore water salinity and clay mineral on the soil behavior is necessary to be investigated. To simplify the mineralogy influence, the commercial kaolin and bentonite are selected. The consolidation behavior of artificial clays changing with pore water salinities(NaCl solution) are investigated using oedometer tests. The results showed that the compression index Cc and the primary consolidation process of bentonite-kaolinite mixture decrease with water salinity increasing. At a certain applied stress and void ratio, the secondary consolidation coefficient Cα of montmorillonitic clay also decreases with water salinity increasing. Meanwhile, the ratio of Cα to Cc is not a constant and deviated from empirical data. The main mechanism is that the compression of diffused double layer. However, the water salinity does not significantly influence secondary consolidation behavior of kaolin. Therefore, it is important to take pore water salinity into consideration for secondary consolidation prediction of montmorillonite-rich clays.
Key wordsSoft clay   Clay mineral   Pore water salinity   Consolidation behaviour   Secondary consolidation coefficient   
收稿日期: 2018-04-28;
基金资助:国家自然科学基金项目(51378117,41572280),国家自然科学基金重大项目(41790443),中央高校基本科研业务费专项资金(lzujbky-2018-8)资助
通讯作者: 邓永锋(1978-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事软黏土工程特性的科研与教学工作.Email:noden@seu.edu.cn     E-mail: noden@seu.edu.cn
作者简介: 张彤炜(1983-),男,博士,讲师,主要从事土力学盐分效应方面的科研与教学工作.Email:ztw@lzu.edu.cn
引用本文:   
张彤炜,邓永锋,张帆宇等. 黏性土次固结行为的盐分和矿物效应研究[J]. 工程地质学报, 2018, 26(5): 1318-1325.
ZHANG Tongwei,DENG Yongfeng,ZHANG Fanyu et al. SALINITY AND MINERALOGY EFFECTS ON SECONDARY CONSOLIDATION BEHAVIOR OF CLAYS[J]. Journal of Engineering Geology, 2018, 26(5): 1318-1325.
 
没有本文参考文献
[1] 蒋秀姿, 文宝萍, 张咪咪, 张亚芳, 苏杰, 陈琳. 不同状态下黏性土剪切蠕变行为对比分析[J]. 工程地质学报, 2018, 26(3): 639-646.
[2] 蒋秀姿, 文宝萍, 张咪咪, 张亚芳, 苏杰, 陈琳. 不同状态下黏性土剪切蠕变行为对比分析[J]. 工程地质学报, 2018, 26(3): 639-646.
[3] 王晓峰. 采用物理指标评价黏性土承载力的方法研究[J]. 工程地质学报, 2016, 24(s1): 1407-1410.
[4] 王晓峰. 原位测试及快剪指标的对比与分析——以大连长兴岛葫芦山湾海域海相黏性土为例[J]. 工程地质学报, 2015, 23(s1): 654-659.
[5] 朱帆济, 舒武堂, 代昂. 武汉地区一级阶地黏性土电阻率试验研究[J]. 工程地质学报, 2015, 23(3): 539-547.
[6] 雷华阳, 任倩, 张文振, 黄茂松, 康景文. 吹填超软土固结特性试验分析[J]. 工程地质学报, 2014, 22(6): 1039-1045.
[7] 吕海波, 曾召田, 尹国强, 赵艳林. 广西红黏土矿物成分分析[J]. 工程地质学报, 2012, 20(5): 651-656.
[8] 殷杰, 苗永红. 重塑黏性土固有压缩特性的探讨[J]. 工程地质学报, 2012, 20(3): 403-409.
[9] 孟静, 王云龙. 北京平原区软弱黏性土次固结系数的试验研究[J]. 工程地质学报, 2012, 20(3): 466-470.
[10] 丁国平, 胡成, 陈华丽, 陈刚, 李亮. 衡水地面沉降区黏性土体渗透特征研究[J]. 工程地质学报, 2012, 20(1): 82-87.
[11] 郑达, 巨能攀. 千枚岩岩石微观破裂机理与断裂特征研究[J]. 工程地质学报, 2011, 19(3): 317-322.
[12] 邵玉娴, 施斌, 顾凯, 唐朝生, 高磊. 非饱和黏性土抗剪强度的温度效应试验研究[J]. 工程地质学报, 2011, 19(1): 137-142.
[13] 王晓峰, 于洪刚. 海相黏性土状态与直接快剪试验指标的经验关系[J]. 工程地质学报, 2010, 18(S1): 6-10.
[14] 谭峰屹, 邹荣华, 林祖锴. 换填黏性土料加固膨胀岩渠坡施工技术[J]. 工程地质学报, 2010, 18(S1): 268-273.
[15] 张倬元,蒋良文. 倒虹吸形成深饱水带大型充填溶洞的典型实例——圆梁山隧道毛坝向斜深饱水带特大型充填溶洞的形成及充填物成灾机制分析[J]. 工程地质学报, 2010, 18(4): 455-469.
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