第40卷第2期 2016年6月
doi;10.3969/j.issn.16743636.2016.02.346
地质学刊 Joumal of Geology
黏土失水开裂演化过程的影响试验
谢建宝"2，姚亚辉3，龚绪龙2.4，张卫强
Vol.40 No.2 Jun.,2016
（1.江苏省地质工程有限公司，江苏南京210018；2.国土资源部地裂缝地质灾害重点实验室，江苏南京210018；3.中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定071051；4.江苏省地质调查研究院，江苏南京210018）
摘要：裂隙性为黏土的主要特性之一。探讨黏土的开裂规律，对于分析地裂缝成因机理，开展预测研究具有重要的理论意义和工程价值。通过室内试验，研究了黏土干煤收缩过程中含水率的变化规律。分别制备不同厚度、宽度含砂量的试样，获得不同条件下黏土失水过程含水率的变化规律。在试验所设定的条件下，土体开裂时的含水率很接近，平均约为33.48%；当样品宽度不变时，土层越厚，含水率变化速率越小；当样品厚度相同时，宽度不同，含水率变化速率几乎相同；当厚度、宽度都相同时，含水率变化速率随含砂量的增大而减小。对于同一样品，土体厚度越大，样品裂隙率越小；土体厚度相同时，样品的裂隙率随着样品宽度的增大先减小后增大，且样品的开裂周期与样品的裂率同步变化。
关键词：黏土；含水率；失水；开裂；江苏常州
中图分类号：P694；TU411.2 0引言
文献标识码：A
裂隙性黏土是在自然地质的形成过程中产生的一种多裂隙且具有显著胀缩性的地质体，其主要成分是强亲水性的矿物蒙脱石、伊利石及其混层黏土矿物。在干早的气候条件下，土体干缩失水，到达一定程度后，土体表面和内部就会发育大量纵横交错的干缩裂隙，在黏粒含量较高的膨胀土中，这种现象尤其普遍和典型。黏土干缩裂缝是自然界中常见的现象，它不仅破坏土体的整体性，而且也为降雨人渗提供了良好的通道，从而降低土体强度，是影响黏土工程性质的重要因素。工程中干缩裂缝的发育直接影响土体的强度和稳定性，进而会缩短工程的服务年限，甚至直接威胁人的生命安全，造成不可估量的后果（姚海林等，2001；孔令伟等，2007；股宗泽等， 2012）：裂隙还会增加土体的风化深度，加重坡面水土流失，破坏生态环境（唐朝生等，2012）。由此可见，土体干缩裂隙在边坡稳定性（股宗泽等，2010， 2011，2012）、地基承载力（孔德坊，1994；刘特洪，
收稿日期：2015-01-12；修回日期：2015-11-02；编辑：蒋艳
文章编号：16743636(2016)02-0346-06
1997；Morrisetal.，1992）、堤坝稳定性（王延贵， 2003）、地裂缝形成（汪丽，2006）、土壤肥力（黄树辉等，2004a，2004b；裴银鸽等，2012；Bandyopadbyayet al.，2003)等许多领域内都有极其重要的影响。沈珠江等（2004）和邓刚等（2006）采用非饱和简化固结理论，在对饱和土的有限元程序进行相应修改的基础上，对黏土体干湿过程中表面裂缝的形成过程进行了数值模拟。
地裂缝作为苏锡常地区的一种地质灾害，对该
地区的发展造成了产重危害。研究黏土开并裂的基本规律和裂隙分布状况，并提出相应的防治对策，对解决工程中土体开裂间题具有重要意义。针对土体失水作用过程中表面裂缝的发育规律，通过室内土工试验等分析手段，从土体的外形尺寸和含砂量两方面进行研究，探讨土体失水作用过程中土体含水率的变化
规律，对苏锡常地区地裂缝的形成机制进行研究 1土体失水开裂试验
试验采用的土样为江苏常州地区的地表黏土，
基金项目：国土资源部行业科研专项“苏南平原区地装缝成因机制及预警研究（201411096）
作者简介：谢建宝（1968—），男，高级工程师，主要从事工程地质励察与研究工作，E-mail：xiejianbao@163.com 万方数据