许健，李诚钰，王掌权，任建威，袁俊

(1.西安建筑科技大学 土木工程学院，西安 710055；2.西安市地下铁道有限责任公司，西安 710018；3.中国电力工程顾问集团 西北电力设计院有限公司， 西安 710075；4.中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所；冻土工程国家重点实验室， 兰州 730000)



原状黄土冻融过程抗剪强度劣化机理试验分析

许健1，李诚钰2，王掌权1，任建威1，袁俊3,4

(1.西安建筑科技大学 土木工程学院，西安 710055；2.西安市地下铁道有限责任公司，西安 710018；3.中国电力工程顾问集团 西北电力设计院有限公司， 西安 710075；4.中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所；冻土工程国家重点实验室， 兰州 730000)

通过对西安Q3原状黄土在封闭系统冻融作用下的电镜扫描和直剪试验，研究了冻融作用对原状黄土微观结构和强度的影响。试验表明:冻融过程中原状黄土微观结构发生显著变化，大颗粒集粒数量明显减少，小粒径土颗粒所占比重增加，孔隙面积比增加。进一步基于损伤力学理论，得到微观结构冻融损伤度随冻融次数增加呈指数增加趋势，反映出冻融作用一定程度上破坏黄土体的结构强度，但多次冻融后黄土体结构强度趋于稳定的残余强度。冻融过程土样表面结构发生破坏，且含水率越高，土体表面特征破坏越严重。粘聚力随冻融次数增加呈指数衰减趋势，且含水率越高，粘聚力衰减幅值和速率越小；粘聚力随含水率增加表现出线性衰减特征，且冻融后粘聚力与含水率的变化规律近似重合；……