不同干湿循环路径下Q2原状黄土强度与微观结构演化试验

作者：刘禹阳; 安驰; 来弘鹏^*; 王耕; 谢门东

来源：中国公路学报, 2022, 35(12): 168-180.

DOI：10.19721/j.cnki.1001-7372.2022.12.014

• 隧道工程
• 力学强度
• 三轴试验
• 原状黄土
• 干湿循环
• 微观结构

为探明不同干湿循环路径对Q2原状黄土宏观强度和微观结构的影响，考虑地下黄土赋存环境，开展了3种干湿循环路径下的三轴剪切试验、核磁共振测试和扫描电镜试验，分析了Q2原状黄土强度、微观孔隙分布和土颗粒结构的演化规律与特征，并结合矿物成分变化探讨了相互之间的影响关系。研究结果表明：不同干湿循环路径下，宏观参数-黏聚力与微观参数-孔隙分布、孔隙和土颗粒平均直径均表现出不同程度的劣化效应，参数衰减趋势完全一致，即干湿循环幅度越大，上限含水率越高，衰减越严重，劣化效应越明显。宏观参数-内摩擦角与微观参数-孔隙和土颗粒结构演化特征相似，即内摩擦角小幅波动，孔隙与土颗粒的形态、结构复杂度和排列有序性基本稳定。考虑干湿循环幅度、上限含水率和循环次数3种参数，构建了微观孔隙劣化特征函数，解释了不同干湿循环路径下的孔隙劣化特征，揭示了Q2原状黄土微观孔隙损伤劣化两阶段发展规律，即波动式损伤积累上升阶段和损伤劣化稳定阶段。相关研究成果可为不同循环路径下的原状黄土宏微观劣化认知提供有益参考。

• 单位
  建筑工程学院; 公路学院; 长安大学