干湿循环作用下老黏土抗剪强度劣化试验研究

为了探究干湿循环作用下老黏土抗剪强度的劣化机制,以引江济淮工程江淮沟通段广泛分布的老黏土为研究对象,开展了0~12次干湿循环试验并记录其开裂过程,利用数字图像处理软件半定量分析老黏土试样表面二维可视裂隙率变化;而后系统开展三轴压缩试验、SEM测试试验,从微细观结构角度揭示了干湿循环作用下老黏土抗剪强度的劣化机制。结果显示:试样的黏聚力在前4次干湿循环内显著下降,随后趋于稳定,而内摩擦角则呈现无规律波动趋势;干湿循环过程中试样表面的裂隙从四周向中间发展,裂隙的数量及宽度逐渐增加;干湿循环作用会使得试样表面的孔隙数量逐渐增加,结构从致密变得松散。结果表明,干湿循环作用下老黏土宏观强度的下降是其内部黏土矿物水化作用的结果,黏土矿物周期性胀缩产生的不均匀应力会反复作用于土体的微细观结构,造成试样内部的裂隙不断扩展和贯通,是试样黏聚力下降的根本原因。

湿热环境下边坡残积土性能劣化研究

福建省地处东南沿海地区,湿热环境对边坡残积土的物理风化作用普遍存在,并将影响其力学特性,进而影响边坡的长期稳定性及耐久性。分别选取福州和泉州的两个边坡的花岗岩残积土,利用高低温湿热试验箱室内模拟低温高湿湿热环境对两种残积土试样力学性能的劣化作用。结果表明,低温高湿风化环境下,两种残积土内摩擦角φ基本不变,粘聚力c和抗剪强度τ都随风化时间t增长而以指数函数形式不断劣化。损伤程度与试样低温收缩特性及矿物成分有关,且福州残积土的力学性能损伤程度略大于泉州残积土的损伤。