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一、引言
现场载荷试验是土工工程中广泛应用的实验方法，通过对土体在加载过程中的应力和应变的实时监测，可以直观地获取土体的力学性质和变形特性。其中，膨胀载荷试验是一种在一定的负荷作用下，通过观察土体变形特点和变形量规律，研究土体膨胀性质的实验方法。本文将结合一次现场膨胀载荷试验及其结果，对膨胀载荷试验的实验方法和初步分析进行探讨。
二、实验方法
图1 扩展性试验机
膨胀载荷试验一般采用扩展性试验机进行。扩展性试验机主要由机架、扩张仪、控制装置、计算机采集系统和荷载传感器等部件构成。
试验材料一般为红黏土等膨胀土。试验前需要对土样进行物理性质和化学成分分析，获取其含水量、粘度、分子结构及孔隙结构等重要参数。
试验流程主要分为准备阶段、试验阶段和数据处理阶段。具体如下：
（1）准备阶段：收集土样，并进行物理性质和化学成分分析，并将其加工成试验所需的标准土柱。
（2）试验阶段：将标准土柱放置在扩展性试验机上，进行初始荷载和膨胀荷载的施加，并在荷载作用下对土柱的变形情况进行实时监测。
（3）数据处理阶段：利用计算机采集系统，对实时监测到的数据进行处理和分析，得到土柱的力学性质和变形特征。
三、试验结果
通过现场膨胀载荷试验得到的主要数据有基坑板面位置变化、初始荷载、单次膨胀荷载、持续膨胀荷载、终止荷载、变形量和变形速率等。表1列出了试验过程中的主要数据。
表1试验数据
序号 荷载（kN） 基坑板面位置变化（mm） 变形量（mm） 变形速率（mm/min）
1 0 0 0 0
2 20
3 50
4 100
5 150
6 200
7 250
8 300
9 350
10 400
11 450
12 500 39
通过试验数据的分析可知，在初始荷载下土体的膨胀性质较小，当单次膨胀荷载超过100 kN时，土体的膨胀性质增加，变形量和速率也迅速增大，当终止荷载达到500 kN时，土体的变形特征已逐渐趋于平稳。
四、结论
通过本次现场膨胀载荷试验及其结果的分析，可以得出以下结论：
（1）膨胀载荷试验是一种有效的试验方法，通过膨胀荷载的实施和实时监测，可以获取土体的膨胀性质和变形特征。
（2）在膨胀载荷试验中，初始荷载对土体膨胀性质的影响较小，单次膨胀荷载超过100 kN时，土体的膨胀性质显著增强。
（3）因此，需要在土体工程设计中充分考虑土体的膨胀性质，针对不同的土体类型和负荷情况制定合理的设计方案，保证土体工程的安全性和持久性。
参考文献：
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