冻融作用对原状棕壤抗剪强度的影响

作者：朱龙祥; 范昊明; 郭成久; 金丹; 谢立群; 马仁明^*

来源：水土保持学报, 2021, 35(02): 55-67.

DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2021.02.008

• 棕壤
• 冻融循环
• 抗剪强度

为揭示冻融循环作用对棕壤抗剪强度的影响,采集沈阳地区5 cm和25 cm 2个深度原状棕壤(分别为H5和H25)为研究对象,通过室内冻融循环模拟和土壤直剪试验,研究冻融循环次数和土壤含水率对土壤抗剪强度的影响。结果表明:(1)土样含水率越高,初次冻融作用的破坏效果越强,1次冻融循环后,含水率为25%的H5和H25土样黏聚力分别下降50.00%和25.87%;含水率35%的H5和H25土样黏聚力分别下降75.61%和50.77%。15次冻融循环后,含水率10%的H5和H25土样黏聚力分别增加74.36%和60.08%;含水率35%的H5和H25土样黏聚力分别增加14.63%和26.15%。但在2个不同含水率条件下,黏聚力的增大机制不同。(2)含水率为15%,20%,25%条件下,H5和H25土样内摩擦角在多次冻融循环中始终在一定范围内波动,说明这3个含水率下冻融作用对土壤内摩擦角影响具有不确定性。35%含水率的H5和H25土样内摩擦角受冻融作用的影响较小,分别在(18.57°±0.88°)和(12.86°±1.14°)变化。(3)平均抗剪强度主要受土壤含水率影响,随着含水率的增加呈指数函数减小。受黏粒含量影响,含水率低于25%时,H25土样平均抗剪强度高于H5土样;含水率高于25%时,H25土样平均抗剪强度偏低。

• 单位
  沈阳农业大学