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關(guān)鍵詞：原狀黃土;凍融作用;電鏡掃描;微觀結(jié)構(gòu);抗剪強(qiáng)度

基金項目：國家自然科學(xué)基金（51478385、51208409）；陜西省教育廳專項科研計劃（12JK0914）；凍土工程國家重點實驗室開放基金（SKLFSE201312）；西北電力設(shè)計院技術(shù)創(chuàng)新科研項目（XB1

作者單位

許健西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院, 西安 710055

李誠鈺西安市地下鐵道有限責(zé)任公司, 西安 710018

王掌權(quán)西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院, 西安 710055

任建威西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院, 西安 710055

袁俊中國電力工程顧問集團(tuán) 西北電力設(shè)計院有限公司, 西安 710075;中國科學(xué)院 寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所;凍土工程國家重點實驗室, 蘭州 730000

摘要

通過對西安Q₃原狀黃土在封閉系統(tǒng)凍融作用下的電鏡掃描和直剪試驗，研究了凍融作用對原狀黃土微觀結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的影響。試驗表明：凍融過程中原狀黃土微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，大顆粒集粒數(shù)量明顯減少，小粒徑土顆粒所占比重增加，孔隙面積比增加。進(jìn)一步基于損傷力學(xué)理論，得到微觀結(jié)構(gòu)凍融損傷度隨凍融次數(shù)增加呈指數(shù)增加趨勢，反映出凍融作用一定程度上破壞黃土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但多次凍融后黃土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度趨于穩(wěn)定的殘余強(qiáng)度。凍融過程土樣表面結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，且含水率越高，土體表面特征破壞越嚴(yán)重。粘聚力隨凍融次數(shù)增加呈指數(shù)衰減趨勢，且含水率越高，粘聚力衰減幅值和速率越��；粘聚力隨含水率增加表現(xiàn)出線性衰減特征，且凍融后粘聚力與含水率的變化規(guī)律近似重合；內(nèi)摩擦角無明顯規(guī)律性變化。粘聚強(qiáng)度凍融損傷系數(shù)隨凍融次數(shù)增加呈指數(shù)增加趨勢，隨含水率升高有增大趨勢�；�于試驗數(shù)據(jù)規(guī)律性，進(jìn)一步提出了原狀黃土粘聚強(qiáng)度劣化模型，該模型經(jīng)試驗驗證可較好描述原狀黃土粘聚強(qiáng)度劣化規(guī)律。