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摘要
【目的】为研究振动扰动作用下湛江组结构性黏土的力学特性和微观结构的演变机制，【方法】利用电动调频振动台对原状土施加不同的振动频率、振动时间，制备出扰动度不同的黏土试样，对试样开展无侧限抗压强度试验和扫描电镜(SEM)试验，获取土体的力学特征和微观损伤规律。【结果】结果显示：振动扰动后，土体无侧限抗压强度下降显著，试样的应力-应变曲线为应变软化型；扰动土的破坏应变随振动时间和振动频率的增加而降低，且都大于原状土的破坏应变；振动频率一定时，扰动度整体随着振动时间的延长而增大，且振动前期扰动度增速较快，振动后期扰动度增速渐趋缓慢；当振动频率为20 Hz时，振动60 min后，延长振动时间，试样无侧限抗压强度无显著变化，振动频率为35 Hz和50 Hz的试样并未出现类似结果；对于不同振动频率的曲线，随着振动频率的增加，曲线整体发生上移；微观参数分形维数和孔隙概率熵与扰动度的关系为正相关，面积概率分布指数与扰动度的关系为负相关，扰动后孔隙表面形态更复杂，扭曲程度更高，大面积孔隙增多，孔隙定向排列更加趋于无序。【结论】结果表明：湛江组结构性黏土在经历振动扰动作用后，土体强度会显著降低。通过扫描电镜试验可发现强度下降的本质是土样微观结构的改变，振动扰动作用使得黏土微观结构从蜂窝—紧密絮凝组合结构变成松散的絮凝结构，黏土颗粒单元体之间的接触方式、排列规则均发生改变，土体强度折损的主要因素是黏土颗粒之间胶质联结键的断裂。研究成果能为解释土体扰动损伤过程中所产生的宏观现象提供理论依据。
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