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随着黄土地区建设工程日益增多,黄土边坡土体剥落病害备受关注,冻融和盐蚀是引发黄土边坡剥落的重要因素,因此研究冻融-盐共同作用对黄土的强度劣化规律及微观机理具有重要意义。本文通过冻融循环试验、三轴压缩试验、扫描电镜试验和核磁共振试验研究冻融.盐共同作用下对黄土的强度劣化及其微观结构变化规律。主要工作和成果如下:
(1)通过室内冻融循环试验和三轴压缩试验,开展了冻融-盐共同作用对黄土应力-应变曲线变化规律研究,研究表明:试样在不同条件下其应力-应变曲线均为硬化型;随着冻融循环次数和含盐量的增加,应力-应变曲线峰值强度均降低。
(2)通过对试样应力-应变曲线分析,开展了冻融-盐共同作用对黄土强度劣化规律研究,研究表明:原状土粘聚力随含盐量的增加呈线性减小,内摩擦角随含盐量增加呈线性增加,增加幅度不大,最大增幅为1.08°;原状土粘聚力随冻融循环次数的增加呈指数减小,内摩擦角随着冻融循环次数的增加呈对数增加,增加幅度不大,最大增幅为1.44°;重塑土与原状土变化规律相同,变化量比原状土小;得到了冻融-盐共同作用下黄土强度劣化方程。
(3)通过扫描电镜试验,开展了冻融-盐共同作用对黄土微观参数变化规律研究,研究结果表明:随冻融循环次数增加,平均粒径增大,颗粒丰度减小,定向概率熵减小;随含盐量增加,平均粒径增大,颗粒丰度减小,定向概率熵基本不变。
(4)通过核磁共振试验,开展了冻融-盐共同作用对黄土微观孔隙特征变化规律研究,研究表明:冻融-盐作用后的土样T2谱均呈现2个波峰,随着冻融循环次数的增加,T2波谱总面积增加,土样孔隙总量变多,呈现对数增长型;随着含盐量的增加,T2波谱总面积增加,呈现线性增长型,T2波谱分布右移,微孔向小孔转化;土样粘聚力改变主要与土颗粒的大小和土颗粒的排列的改变有关,内摩擦角改变主要与孔隙数量和颗粒形状的改变有关。
(1)通过室内冻融循环试验和三轴压缩试验,开展了冻融-盐共同作用对黄土应力-应变曲线变化规律研究,研究表明:试样在不同条件下其应力-应变曲线均为硬化型;随着冻融循环次数和含盐量的增加,应力-应变曲线峰值强度均降低。
(2)通过对试样应力-应变曲线分析,开展了冻融-盐共同作用对黄土强度劣化规律研究,研究表明:原状土粘聚力随含盐量的增加呈线性减小,内摩擦角随含盐量增加呈线性增加,增加幅度不大,最大增幅为1.08°;原状土粘聚力随冻融循环次数的增加呈指数减小,内摩擦角随着冻融循环次数的增加呈对数增加,增加幅度不大,最大增幅为1.44°;重塑土与原状土变化规律相同,变化量比原状土小;得到了冻融-盐共同作用下黄土强度劣化方程。
(3)通过扫描电镜试验,开展了冻融-盐共同作用对黄土微观参数变化规律研究,研究结果表明:随冻融循环次数增加,平均粒径增大,颗粒丰度减小,定向概率熵减小;随含盐量增加,平均粒径增大,颗粒丰度减小,定向概率熵基本不变。
(4)通过核磁共振试验,开展了冻融-盐共同作用对黄土微观孔隙特征变化规律研究,研究表明:冻融-盐作用后的土样T2谱均呈现2个波峰,随着冻融循环次数的增加,T2波谱总面积增加,土样孔隙总量变多,呈现对数增长型;随着含盐量的增加,T2波谱总面积增加,呈现线性增长型,T2波谱分布右移,微孔向小孔转化;土样粘聚力改变主要与土颗粒的大小和土颗粒的排列的改变有关,内摩擦角改变主要与孔隙数量和颗粒形状的改变有关。