一种初始应力各向异性结构性土的制备方法【技术领域】，尤其涉及一种初始应力各向异性结构性土的制备方法。[0002]结构性土和重塑土的人工制备为了研究天然土的结构性，前人已经提出了不同的方法来制备结构性土。其中，有研究者通过在土料中添加水泥和冰粒来制备结构性土。也有研究者将风干的黄土碾碎之后与一定含量的Ca (OH) 2混合后制备成压缩试样，并灌入CO2气体来制备结构性黄土试样。还有研究者采用一定配比的粉质粘土、高岭土、水泥和盐粒的混合料来制备结构性土。但是，这些方法在进行地层初始应力各向异性研究的应用过程中均存在准确性不够的问题。
[0003]本发明的目的在于提供一种初始应力各向异性结构性土的制备方法，旨在解决现有技术构建的结构性土在进行地层初始应力各向异性研究的应用过程中存在准确性不够的问题。[0004]本发明是这样实现的，一种初始应力各向异性结构性土的制备方法，包括以下步骤:[0005](1)对选取的土料进行常规土工试验，获取土料的各项参数；对高岭土以及水泥进行比重试验,获取比重；[0006](2)根据土料的各项参数以及高岭土和水泥比重，确定土料、高岭土、水泥以及盐粒的最优组合，将土料、高岭土、水泥以及盐粒混合后充分搅拌均匀，得到混合料；
[0007](3)按照干密度为1.49g/cm3进行控制,分5层将混合料击实在Φ6.18mmX 12.4mm的三瓣模中，得到试样；
[0008](4)将击实后的试样放入真空缸中抽真空I~2h，再缓慢注入清水，充分浸泡之后，再将试样放置到流量为6.65cm3/s的水流中水化，在水化过程中于端部施加IOOkPa的外荷载；
[0009](5) 6~8天后取出试样，脱掉三瓣模，得到初始应力各向异性结构性土。
[0010]优选地，在步骤(1)中，所述常规土工试验包括比重试验、颗粒分析试验、界限含水率试验。
[0011]优选地，在步骤(2)中，所述土料为粉质粘土，所述盐粒的密度为2.165g/cm3，所述水泥为32.5R水泥。
[0012]优选地，所述粉质粘土、高岭土、水泥以及盐粒的质量百分数比为(61~69)%:20%: (I ~9)%:10%。
[0013]优选地，在步骤(4)中，所述水化过程后，试样的干密度为1.34g/cm3，孔隙比为1.253。[0014]优选地，在步骤(4)中，在端部施加IOOkPa的外荷载之前，先在端面上先垫两块高度为1cm、直径6cm的透水石，然后在通过透水石对试样施加外荷载。
[0015] 优选地，所述外荷载为通过叠放铁饼的方式进行施加，且叠放过程中，所述铁饼和试样中心线重合。
[0016]本发明克服现有技术的不足，提供一种初始应力各向异性结构性土的制备方法，采用烘干的粉质粘土、高岭土、水泥和高纯度的盐粒的混合料来制备结构性土，在制备结构性土试样之前，先进行常规土工试验，包括比重试验、颗粒分析试验和界限含水率试验，将粉质粘土、高岭土、水泥和盐粒按照拟定的配比充分拌合之后，分5层击实，然后将试样放置在水流中养护。6~8d后，试样中的水泥充分水化，形成了土颗粒之间的胶结；试样中的盐粒溶解之后，形成了土颗粒之间的孔隙。这样，试样具备了结构性的主要特征(bonding和fabric )。按常规方式制备的结构性土属于各向同性材料,称为初始各向同性结构性土。而天然土多数是分层沉积的。在漫长的地质年代里，由于先期固结压力的作用，使天然土近似于各向异性材料的特殊类型一横观各向同性材料。为了探讨由于先期固结压力所引起的各向异性对天然土的结构性的影响，于正处在水化过程中的试样的端面施加外荷载，模拟天然土的应力状态。以这种方式制备的结构性土称为初始应力各向异性结构性土。为了探讨土颗粒之间的胶结破损之后的土工特性，将试验完成之后的结构性土破碎之后重新制备成试样并进行试验。对充分水化之后的结构性土试样拍摄SEM照片，观察其微观结构。SEM照片清晰地显示了土颗粒之间的胶结和大孔隙分布，试样具备了类似于天然土的结构性，说明发明所采取的结构性土的制样方法是合适的。



[0017]图1是本发明实施例中试验用土料的粒径级配累积曲线图；
[0018]图2是本发明实施例中圆锥下沉深度与含水率关系图；
[0019]图3是本发明实施例中两种原状态结构性土的SEM照片。

[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]一种初始应力各向异性结构性土的制备方法，包括以下步骤:
[0022](I)对选取的土料进行常规土工试验，获取土料的各项参数；对高岭土以及水泥进行比重试验,获取比重；
[0023]在步骤(1)中，对选取土料烘干、碾碎并过0.5mm筛备用。在制备结构性土之前，按照《土工试验规程》(SL237—1999 土工试验规程[S].北京:中国水利水电出版社，1999.)对该土料进行常规土工试验，包括比重试验、颗粒分析试验、界限含水率试验。根据试验结果，判断该土料的种类。具体过程如下:
[0024]A、试验用土料的比重试验
[0025]表1试验所用土料的比重试验数据表
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