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粉砂土抗剪强度黏粒含量效应

2021-07-20任克彬郑文举刘彭彭李新明

科学技术与工程 2021年17期

任克彬,郑文举,刘彭彭,李新明*,尹 松

(1.河南省文物建筑保护研究院,郑州 450002;2.河南省诚建检验检测技术股份有限公司,郑州 450001;3.中原工学院建筑工程学院,郑州 450007;4.河南省环境岩土工程与地下工程灾害控制工程研究中心,郑州 450007)

河南省地处黄河中下游地区,是华夏文明的发源地,土遗址约有320多座且多为粉土或粉砂土夯筑。由于长期暴露于自然环境中,遗址本体性能极易劣化,抗剪能力差,容易产生裂隙、掏蚀、坍塌等病害[1]。添加黏粒的方法符合土遗址保护中“利用古代材料”“修旧如旧”等原则,在土遗址预防性保护工程中多有应用,但不同于纯净砂或黏土,细颗粒尤其是黏粒的存在使得含细粒砂土(如粉砂土等)的剪切行为变得非常复杂[2],其黏粒作用机制尚不明确。因此,有必要开展黏粒含量对中原地区土遗址力学特性影响规律及机理的相关研究。

中外学者对不同黏粒含量土样的力学特性及形成机制进行了较为深入的研究。如Thevanayagam等[3]、Reza等[4]的研究表明,细粒含量对砂土应力-应变关系等影响很大。顾成权等[5]通过室内试验分析了黏聚力随试样含水率与黏粒含量比值的变化关系,发现其比值越大黏聚力越小。Ukgie等[6]对不同混合比的黏粒-砂土进行了不排水三轴试验,结果表明随着细粒含量的增加,低密度试样的剪切强度增加,而高密度试样的剪切强度降低。Dafalla[7]、杨瑞雪等[8]对含黏粒砂土、黄土进行直剪试验,发现试样的黏聚力随着黏粒含量的增大呈现逐渐增长的趋势;……

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