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摘 要：土的收缩性不仅与外界因素相关，也受到内部条件的影响。本文通过对重塑土和原状土的试验，得到了不同条件下的收缩系数，说明红粘土的收缩性与密度、含水率、液塑限、干湿循环次数之间的关系，为以后的工程研究提供了参考价值。
0 导言
广西地区由于其特殊地理环境因素，大范围地分布有红粘土与次生红粘土[1]，这类土具有膨缩性强、结构疏松、液塑限高的特点[4]，这些特点会导致地下结构设计时需特别注意变形量。本文将就桂林地区红粘土的收缩特性进行研究，旨在得到桂林红粘土收缩特点，为以后工程提供帮助。
1 试验材料
本文试验材料分别取自桂林市临桂区和桂林市雁山区取自，其物理特性指标如表1所示。
其中LY001是取自临桂的原装土样，LR002～LR004是同一场地的重塑扰动样YY005为取自雁山的原装样。由表1可知，本次选用的材料液限大于50，因此均为红粘土，试样中处Y001外，天然孔隙比均大于1.000，属于高压缩性土。
2 试验方法
重塑样利用液压法制备，将土晒干，用木锤敲击至粉末状后烘干过0.5mm的筛利用公式（1）、（2）便可推算出需要烘干土的质量和所需水的质量，为了更接近于工程中的地下水，本次试验制备采用自来水。
本文利用傳统收缩仪进行试验，传统收缩仪主要由底座和百分表组成。首先将环刀样用脱模器脱模得到圆柱形土样后，秤量重量，然后放置在收缩仪的底座上方，百分表与试样接触，百分表的指针处于压缩状态，并且小指针在5～6之间，记下此时的百分表读数。之后每隔一段时间重复以上操作，直至相隔两小时的百分表数值读数相差0.001，即为试验结束。由于所用试样为可塑和硬塑，在秤量重量过程中水平放置就不会产生非环境因素导致的变形。
3 试验结论
以上5个样的最终结果见表2。从中不难看出收缩率与环境因素、土体性质相关：
3.1 密实程度
LR003含水率大于LR004，LR002密度小于LR004，且LR002、LR003竖向收缩系数与横向收缩系数均大于LR004，说明在液塑限相同的情况下，孔隙比越大，收缩系数越大。但是2号样和3号样收缩的原因却有略微的差异，2号样的密度较小，土样更为疏松，土颗粒之间的距离已超过结合水的作用范围，水在向外滲出的过程中，一部分土团随着水的渗透改变结合形态，一部分土团在此过程中由于重力的作用慢慢接触，导致了收缩。该类土样横向收缩会更大而密度相同，含水率更大的土样，其骨架的密实程度是一致的，孔隙中的水越多，孔隙水压越大，土的收缩力由孔隙水压和骨架共同承担。一般认为，含水率越大，土内孔隙分布越均匀，越易受到水分含量的影响，因此能承受的力越小。
3.2 干湿循环次数
LR004与LY001虽然各项参数都相同，但是其收缩程度还是不同，LR004的竖向线缩线索率更大，但横向线缩率相差却很小，这是因为原状样在经过了多次地下水位的上升与下降后，土体内部由于水的三维渗流作用，对土体骨架进行了“重组”，骨架的稳定性更高[3]，而原状样一次定型，脱湿时，水流方向不变，所以土体原有结构并没有被改变，土样内部的水受到重力的作用，向下渗流，表面的水分才会由于蒸发的作用向四周渗流，但其作用深度不大，不能作为主要变形原因考虑。
3.3 土质储水能力
YY005与LY001同为原装样，其密度相同，含水率相差不大，但是液塑限相差很大。液塑限决定土的储水能力，液限越大的土，双电子层越厚，结合水膜越厚，在天然含水率大于10的时候，我们一般认为，结合水膜中的水分不会丢失[5]，结合水膜在一些研究领中认为属于土体颗粒的一部分[2]，具有强度和粘性，结合水膜越厚，土体颗粒越大，在密度和含水率相同的情况下，颗粒越大，结构越致密，能够承受的力越大，因此YY005的收缩系数小于LY001。
4 结论
土样收缩率的大小和多种因素相关：密实程度、干湿循环次数、土质储水能力。收缩过程是水土力耦合的结果，主要是由于土体颗粒间的距离减小以及土骨架无法承受渗流力的影响导致，但是各因素对收缩性能又各不相同，最终的影响程度也不同。
参考文献
[1]张添锋，孙德安，刘文捷.桂林压实红粘土抗剪强度与含水率关系[J].上海大学学报（自然科学版），2014，20（5）：586-595.
[2]王铁行，李彦龙，苏立君.黄土表面吸附结合水的类型和界限划分[J].岩土工程学报，2014，36（5）：942-948.
[3]夏涵，唐玮，陈浩昆，等.黏土真空预压固结的化学力学效应[J].安徽农业科学，2015（19）：371-373.
[4]陈盼，韦昌富，王吉利等.近饱和条件下非饱和多孔介质渗流过程的数值分析[J].岩土力学，2012.01：295-300
[5]袁建滨.粘土中结合水特性及其测试方法研究[D].华南理工大学，2012.
（作者单位：广西基础勘察工程有限责任公司）
0 导言
广西地区由于其特殊地理环境因素，大范围地分布有红粘土与次生红粘土[1]，这类土具有膨缩性强、结构疏松、液塑限高的特点[4]，这些特点会导致地下结构设计时需特别注意变形量。本文将就桂林地区红粘土的收缩特性进行研究，旨在得到桂林红粘土收缩特点，为以后工程提供帮助。
1 试验材料
本文试验材料分别取自桂林市临桂区和桂林市雁山区取自，其物理特性指标如表1所示。
其中LY001是取自临桂的原装土样，LR002～LR004是同一场地的重塑扰动样YY005为取自雁山的原装样。由表1可知，本次选用的材料液限大于50，因此均为红粘土，试样中处Y001外，天然孔隙比均大于1.000，属于高压缩性土。
2 试验方法
重塑样利用液压法制备，将土晒干，用木锤敲击至粉末状后烘干过0.5mm的筛利用公式（1）、（2）便可推算出需要烘干土的质量和所需水的质量，为了更接近于工程中的地下水，本次试验制备采用自来水。
本文利用傳统收缩仪进行试验，传统收缩仪主要由底座和百分表组成。首先将环刀样用脱模器脱模得到圆柱形土样后，秤量重量，然后放置在收缩仪的底座上方，百分表与试样接触，百分表的指针处于压缩状态，并且小指针在5～6之间，记下此时的百分表读数。之后每隔一段时间重复以上操作，直至相隔两小时的百分表数值读数相差0.001，即为试验结束。由于所用试样为可塑和硬塑，在秤量重量过程中水平放置就不会产生非环境因素导致的变形。
3 试验结论
以上5个样的最终结果见表2。从中不难看出收缩率与环境因素、土体性质相关：
3.1 密实程度
LR003含水率大于LR004，LR002密度小于LR004，且LR002、LR003竖向收缩系数与横向收缩系数均大于LR004，说明在液塑限相同的情况下，孔隙比越大，收缩系数越大。但是2号样和3号样收缩的原因却有略微的差异，2号样的密度较小，土样更为疏松，土颗粒之间的距离已超过结合水的作用范围，水在向外滲出的过程中，一部分土团随着水的渗透改变结合形态，一部分土团在此过程中由于重力的作用慢慢接触，导致了收缩。该类土样横向收缩会更大而密度相同，含水率更大的土样，其骨架的密实程度是一致的，孔隙中的水越多，孔隙水压越大，土的收缩力由孔隙水压和骨架共同承担。一般认为，含水率越大，土内孔隙分布越均匀，越易受到水分含量的影响，因此能承受的力越小。
3.2 干湿循环次数
LR004与LY001虽然各项参数都相同，但是其收缩程度还是不同，LR004的竖向线缩线索率更大，但横向线缩率相差却很小，这是因为原状样在经过了多次地下水位的上升与下降后，土体内部由于水的三维渗流作用，对土体骨架进行了“重组”，骨架的稳定性更高[3]，而原状样一次定型，脱湿时，水流方向不变，所以土体原有结构并没有被改变，土样内部的水受到重力的作用，向下渗流，表面的水分才会由于蒸发的作用向四周渗流，但其作用深度不大，不能作为主要变形原因考虑。
3.3 土质储水能力
YY005与LY001同为原装样，其密度相同，含水率相差不大，但是液塑限相差很大。液塑限决定土的储水能力，液限越大的土，双电子层越厚，结合水膜越厚，在天然含水率大于10的时候，我们一般认为，结合水膜中的水分不会丢失[5]，结合水膜在一些研究领中认为属于土体颗粒的一部分[2]，具有强度和粘性，结合水膜越厚，土体颗粒越大，在密度和含水率相同的情况下，颗粒越大，结构越致密，能够承受的力越大，因此YY005的收缩系数小于LY001。
4 结论
土样收缩率的大小和多种因素相关：密实程度、干湿循环次数、土质储水能力。收缩过程是水土力耦合的结果，主要是由于土体颗粒间的距离减小以及土骨架无法承受渗流力的影响导致，但是各因素对收缩性能又各不相同，最终的影响程度也不同。
参考文献
[1]张添锋，孙德安，刘文捷.桂林压实红粘土抗剪强度与含水率关系[J].上海大学学报（自然科学版），2014，20（5）：586-595.
[2]王铁行，李彦龙，苏立君.黄土表面吸附结合水的类型和界限划分[J].岩土工程学报，2014，36（5）：942-948.
[3]夏涵，唐玮，陈浩昆，等.黏土真空预压固结的化学力学效应[J].安徽农业科学，2015（19）：371-373.
[4]陈盼，韦昌富，王吉利等.近饱和条件下非饱和多孔介质渗流过程的数值分析[J].岩土力学，2012.01：295-300
[5]袁建滨.粘土中结合水特性及其测试方法研究[D].华南理工大学，2012.
（作者单位：广西基础勘察工程有限责任公司）