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冻融循环对黏质粗粒土抗剪强度影响的试验研究

穆彦虎; 陈涛; 陈国良; 牛富俊; 罗京; 毕贵权 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室; 甘肃兰州730000; 兰州理工大学土木工程学院; 甘肃兰州730050; 西藏华泰龙矿业开发有限公司; 西藏拉萨850000
  • 粗粒土
  • 冻融循环
  • 细砾组含量
  • 剪切强度
  • 弹性模量

摘要:通过室内循环冻融循环试验和三轴不固结不排水(UU)压缩试验研究了循环冻融作用与细砾组含量(P2-5)对黏质粗粒土抗剪性能的影响。结果表明,冻融循环作用对黏质粗颗粒土的应力-应变曲线性状具有一定的影响,可使其由未冻融的应变软化向应变硬化转变的趋势,但随着细砾组P2-5含量的增加,冻融作用对其影响逐渐减弱。随着冻融循环次数的增加,土样剪切强度呈现逐渐衰减,且在5~9次冻融循环次数后基本保持不变,多次循环冻融作用后剪切强度最大衰减幅度可达40%。弹性模量随冻融循环次数的增加上下波动较大但整体呈现下降趋势。在抗剪强度指标方面,冻融作用对黏聚力影响比较显著,随着冻融循环次数的增加,黏聚力逐渐减小,最大衰减幅度可达65%,而内摩擦角上下波动较大无明显趋势。此外,随着细砾组P2-5含量的增加,剪切强度、弹性模量及抗剪强度指标均呈现不同程度的减小,这与粗粒土内部粗颗粒和细颗粒占比及其强度发挥机制有关。

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