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膨胀土具有湿胀干缩的特性,关于膨胀土的膨胀变形研究多为侧限条件下的单向变形研究,三向膨胀变形研究较少。三向膨胀研究比侧限膨胀更真实地反映了自然土体的变形状态。利用课题小组研制的“膨胀土三向胀缩测试仪”和配套的击实制样器,以广西宁明灰白重塑膨胀土为研究对象,通过一系列三向膨胀试验研究,研究了三向压力、初始含水率、初始干密度对三向膨胀率的影响,得到了三向膨胀规律,建立并得出了三向膨胀模型,并对该模型进行了验证。研究的主要内容和成果如下: 1.介绍了“膨胀土三向胀缩测试仪”和试验方法,通过试样膨胀前水分差异试验和侧向浸水膨胀试验,说明了膨胀土纵侧向的膨胀异性与浸水方向无关,试验方法合理。 2.在对宁明灰白膨胀土基本性质和膨胀潜势分类研究基础上,进行了“三向等压”、“变X向压力”、“变 Z向压力”三类三向膨胀试验,三类试验按照初始含水率的不同进行了四批。研究得到了三向膨胀率和胀限与三向压力、初始含水率、初始干密度之间的关系,总结得到了三向膨胀时程规律,并将三向膨胀规律与侧限条件的单向膨胀规律进行了对比。 3.进行了不同增湿程度的三向膨胀变形试验,发现了三向膨胀率与增湿程度间的关系,并根据侧限条件的膨胀系数研究,引入三向膨胀系数,提出了三向膨胀模型,并结合“三向无荷”、“变X向压力”、“变Z向压力”膨胀试验,经过推导、拟合得到了三向膨胀计算模型,并对该模型计算值和测试值进行了对比和误差分析,验证了三向膨胀计算模型的正确性。