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干湿交替过程中原状黄土的胀缩变形特性及裂隙形态演化规律

2021-01-11苏立君钱文君何江涛杨金熹

关键词:变形

苏立君 ,赵 茜,刘 华, ,钱文君,何江涛,杨金熹

(1. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所,成都 610041;2. 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京 100101;3. 中国科学院大学,北京 100049;4. 西安建筑科技大学土木工程学院,西安 710055;5. 陕西省岩土与地下空间工程重点实验室,西安 710055)

在全球增暖的大背景下,极端干旱事件频发,黄土高原作为我国典型的生态脆弱区和气候敏感区,干旱化程度正在加剧且增暖显著,水资源供需矛盾更为突出.降水和蒸发是影响地表水分收支平衡的两个重要参量,蒸发速率也会因为环境温度变化发生强烈改变.由于黄土地区季节与年际气温波动明显、降水分布不均,处于剧烈温湿变化之中的土体极易产生变形及裂隙,严重危害构(建)筑物稳定性、诱发地质灾害、加重水土流失、影响农业生产[1-2].

国内外学者对土体胀缩特性、裂隙演化规律进行研究时,多以具有湿胀干缩变形特性的膨胀土作为研究对象,通过开展大量的室内与现场试验,对试样胀缩变形随干湿次数的增加逐渐趋于稳定这一结论基本达成共识,但针对干湿过程中试样具体的胀缩变化形式却有不同看法,形成胀缩变形随干湿次数的增加逐渐增大[3-5],或逐渐减小[6-9]的两类观点.其中Basma 等[6]推测若每次干湿交替后试样干燥到初始含水率,其膨胀率将逐渐减小,若将试样干燥至缩限,则其膨胀率会增大.对比以上不同试验方案,发现干湿交替方式、干湿循环路……

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