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不同温湿冻融循环条件下粉土剪切特性试验研究

彭亚涛 何文源 李力 王志留

彭亚涛, 何文源, 李力, 王志留. 不同温湿冻融循环条件下粉土剪切特性试验研究[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(2): 203-210. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.013
引用本文: 彭亚涛, 何文源, 李力, 王志留. 不同温湿冻融循环条件下粉土剪切特性试验研究[J]. 岩土工程技术, 2024, 38(2): 203-210. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.013
Peng Yatao, He Wenyuan, Li Li, Wang Zhiliu. Experimental Study on Shear Characteristics of Silt under Different Temperature-humidity Freeze-thaw Cycles[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(2): 203-210. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.013
Citation: Peng Yatao, He Wenyuan, Li Li, Wang Zhiliu. Experimental Study on Shear Characteristics of Silt under Different Temperature-humidity Freeze-thaw Cycles[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2024, 38(2): 203-210. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.013

不同温湿冻融循环条件下粉土剪切特性试验研究

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.02.013
基金项目: 河南省科技攻关项目(222102320060)
详细信息
    作者简介:

    彭亚涛,男,1982年生,汉族,河南鲁山人,大学本科,高级工程师,主要从事公路勘察设计与检测加固技术研究。E-mail:2391588221@qq.com

    通讯作者:

    何文源,男,1999年生,汉族,河南郑州人,在读硕士研究生。主要研究方向:特殊土力学。E-mail:2499125490@qq.com

  • 中图分类号: TU411

Experimental Study on Shear Characteristics of Silt under Different Temperature-humidity Freeze-thaw Cycles

  • 摘要: 为了探究不同温湿条件下冻融循环作用对压实粉土剪切特性的影响,以郑州黄泛区粉土为研究对象,在−5~5 ℃和−15~15 ℃温度幅值冻融循环条件下,对含水率为6.0%、10.0%、14.0%、18.0%以及饱和含水率下的压实粉土试样进行冻融循环,并进行剪切特性试验及微观结构分析。结果表明:冻融循环过程中,压实粉土颗粒间的接触方式、排列组合和孔隙特征发生改变,抗剪强度呈先降低后逐渐趋于稳定趋势;由于土中水发生相变和颗粒间作用力发生变化,土样含水率越大,冻融温度幅值对土样剪切强度及其强度参数衰减作用越明显;相同温度幅值条件下,由于颗粒面胶结以及孔隙间水膜润滑的综合作用,冻融循环过程中压实粉土含水率越高,抗剪强度及黏聚力衰减比例越小,内摩擦角衰减比例越大。

     

  • 图  1  击实曲线

    图  2  Merlin Compact场发射扫描电镜

    图  3  −5~5℃冻融幅度5次冻融试样抗剪强度曲线

    图  4  不同冻融温度幅度下试样抗剪强度与冻融次数关系曲线

    图  5  不同冻融温度幅度下抗剪强度对比图

    图  6  不同冻融循环次数下试样抗剪强度

    图  7  内摩擦角与冻融循环次数关系

    图  8  黏聚力与冻融循环次数关系

    图  9  不同冻融次数下土体抗剪强度与含水率关系曲线

    图  10  黏聚力和含水率关系曲线

    图  11  内摩擦角与含水率关系曲线

    图  12  未经历冻融循环试样SEM图

    图  13  不同冻融温度幅度下土样SEM图

    图  14  不同冻融温度幅度下土样孔隙率变化图

    表  1  土体基本物理性质参数

    液限wL/%塑限wP/%塑性指数IP颗粒比重GS最优含水率wop/%最大干密度 ρdmax/(g·cm−3)土颗粒组含量占比/%
    >0.075 mm0.075~0.005 mm<0.005 mm
    26.7617.509.262.6914.01.788.6378.9312.44
    下载: 导出CSV

    表  2  冻融循环方案

    温度幅度/℃土体含水率w/%冻融循环次数
    −5~56.0、10.0、14.0、18.0、21.30 ~ 9
    −15~15
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-23
  • 修回日期:  2023-07-16
  • 录用日期:  2023-11-08
  • 刊出日期:  2024-04-11

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