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(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51478385、51208409）；陜西省教育廳專項(xiàng)科研計(jì)劃（12JK0914）；凍土工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金（SKLFSE201312）；西北電力設(shè)計(jì)院技術(shù)創(chuàng)新科研項(xiàng)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(chéng)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(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán) 西北電力設(shè)計(jì)院有限公司, 西安 710075;中國(guó)科學(xué)院 寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所;凍土工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 蘭州 730000

摘要

通過(guò)對(duì)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(yàn)，研究了凍融作用對(duì)原狀黃土微觀結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)表明：凍融過(guò)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(shì)，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(guò)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(shì)，且含水率越高，粘聚力衰減幅值和速率越小；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(wú)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(shì)，隨含水率升高有增大趨勢(shì)�；�于試驗(yàn)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(yàn)驗(yàn)證可較好描述原狀黃土粘聚強(qiáng)度劣化規(guī)律。