邓 津 安 亮 王盛年

(1兰州地球物理国家野外科学观测研究站, 兰州 730000)(2中国地震局兰州岩土地震研究所, 兰州 730000)(3甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司, 兰州 730030)(4南京工业大学交通运输工程学院, 南京 211816)

宏微观土力学是21世纪岩土工程重要研究方向[1].在自然沉积条件下,不同沉积环境下的微观结构差别很大,其颗粒组成、形状系数、孔隙分布、排列方式等均有差异,导致动应力-应变曲线和动力学性质也有明显区别[2-4].原状非饱和黄土试验包括常规土工室内试验、土动力学试验、离心模型试验等[5].通过黄土动三轴和共振柱等动力试验,可获得动强度和动应力-应变关系,计算动孔压特性曲线,用于筑坝黄土工程测试[6].动三轴试验结果表明,黄土的含水量、孔隙比、试验振次、固结应力比等关键参量对黄土震陷变形有较大影响[7].西宁、兰州、西吉、西安等地原状黄土的动强度特性研究表明,原状黄土黏粒含量基本呈自西北向东南增大趋势,动黏聚力也逐渐增大,内摩擦角呈减小的趋势,但幅值减小不具有相似性[8].黄土地区原状黄土的动力学性质也有较大的差异,主要表现在动弹性模量降低和残余变形(震陷系数)明显增大.

由于西北黄土是在寒冷干燥且近沙源地区形成,砂粒沉积堆积速度快,胶结黏粒少,微结构照片能记录成土信息和反应结构强度[9].从高倍电子显微镜下获取的微观结构照片中可以获取土的颗粒信息,如颗粒形状系数、长……