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随着全球气候变暖、城市热岛效应加剧以及核废料地质处置等各种因素的影响,粘性土强度的温度效应研究日益受到关注。国内外的各种研究都表明,粘性土的温度效应十分复杂。本文为了进一步掌握温度对粘性土强度的影响,采用了一种改进型的超微型贯入仪(SMP-1)来研究粘性土结构强度的温度效应。本文研究的土样取自南京浦口地区山前残坡积膨胀土,研究的温度范围为(20℃-50℃),试样为扰动土,制备成一系列不同饱和度(Sr)以及干密度(Pd)的土样,并在两种不同的贯入速率下对试样进行了贯入试验,并取得如下研究成果:(1)对已有的超微型贯入仪(SMP-1)进行了改进,根据试验的需要在原有仪器的基础上增加了水浴箱,保证了试验过程恒定的温度。研究表明,超微型贯入仪可以很好地用于粘性土强度的温度效应研究。(2)对于本文所研究的试样,随着温度的升高,土体的强度会降低,土体发生明显的热软化现象。反之,随着温度的降低,土体的强度会增高,土体发生明显的热硬化现象。(3)土的饱和度对粘性土结构强度的温度效应产生影响。在本文研究范围内,相同干密度的试样在升温过程中,饱和度越低,热软化现象越显著;反之,饱和度越高,热软化现象越不明显。当饱和度较高时如90%时,贯入阻力随着温度升高而下降的速率接近于0。土的热软化现象在饱和度60%左右比较显著。(4)对于相同饱和度的试样,在升温过程中,干密度越高,热软化现象越显著;反之,干密度越低,热软化现象越不明显。(5)当贯入速率较大时,如v1=10mm/min时,同一试样相同条件下测得的端阻力略高,但贯入速率的大小对粘性土强度的温度效应并不产生影响。(6)对粘性土热软化现象的机理进行了分析。随着温度的升高,土体发生膨胀,土体内部团聚体强度及孔隙水压力降低;土颗粒与土体内团聚体之间的相互摩擦力也降低,最终导致试验所测得的端阻力随着温度的升高而降低,出现粘性土的热软化现象。(7)粘性土强度的热软化现象也是不可逆的,其原因可以解释为:随着温度的升高,土中蒙脱石等亲水性矿物颗粒的吸附水都会发生热膨胀,而当垂直应力较低时,这种热膨胀使颗粒间相互作用力也减弱,颗粒从不稳定位置移动到稳定位置,导致土的结构发生变化,因而热软化现象是不可逆的。