干湿循环作用下压实黄土三轴剪切特性试验研究
2021-05-08郝延周王铁行
水利学报 2021年3期
郝延周,王铁行,汪 朝,金 鑫
(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;2.西安建筑科技大学资源工程学院,陕西西安 710055;3.西安工业大学建筑工程学院,陕西西安 710021)
1 研究背景
压实处理后的黄土坝基、路基和边坡等在后期运营中受自然因素如水位升降、降水、蒸发等反复干湿循环的作用,导致其力学性能发生变化。干湿循环会使岩土体的力学性质发生不可逆转的变化[1-3],对岩土体的微细观结构造成一定的损伤,引起强度的劣化[4-5]。直接用压实黄土的三轴剪切特性去评价长期运营中土的力学特性会产生一定的误差,导致压实黄土坝基、地基、边坡等在后期运营中出现沉降、开裂等工程问题。因此,研究干湿循环作用下压实黄土的强度变化规律具有重要的工程意义。
目前,不少学者对干湿循环作用下土的力学特性进行了研究。干湿循环导致土体强度和变形模量明显降低,且在第一次干湿循环后的衰减最大[6]。吕海波等[7]通过试验得出膨胀土抗剪强度随干湿循环次数增加而衰减,最终趋于稳定。原状膨胀土的抗剪强度在同一级荷载下随着干湿循环次数的增多而衰减[8-10]。孙德安等[11]对初始状态相同南阳膨胀土试样进行1~6次干湿循环,干湿循环过程中相同吸力的试样含水率略降低、孔隙比略增大、持水能力略降低。Al-Homoud[12]、Zhang 等[13]、Nowamooz等[14]研究了干湿循环对膨胀土的变形特性的影响,膨胀土的变形在第一次干湿循环时最为明显,且在经历3~5次循环后达到平衡状态。……
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