干湿循环下花岗岩残积土性能劣化试验研究

摘要

[目的]本研究旨在探究干湿循环下花岗岩残积土强度劣化规律，及其与矿物成分、含量变化的相关性.[方法]选取福州(试样1)、泉州(试样2)两地某边坡浅层花岗岩残积土开展室内试验，模拟干湿循环对试样抗剪强度的劣化作用，同时对试样2历经干湿循环后的样本进行X射线粉末衍射测试.[结果]试验结果表明：两地残积土黏聚力均随干湿循环次数增加而衰减，衰减曲线可采用S型函数拟合，内摩擦角无明显变化；试样1黏聚力3次干湿循环前劣化速率较小，3次后显著，由15.74 kPa劣化为8.94 kPa,劣化程度达43.20%,试样2黏聚力3次循环前劣化速率快，之后趋平缓，由17.40 kPa降至10.85 kPa,劣化程度37.64%,试样1劣化程度略高于试样2;干湿循环过程中，长石矿物含量减少，黏土矿物含量上升，矿物含量阶段变化幅度与黏聚力在相近阶段的劣化程度基本契合.[结论]花岗岩残积土矿物成分不同，抗劣化能力不同，劣化程度、劣化速率也不同.矿物成分的改变与黏聚力劣化之间存在紧密的内在联系，矿物成分的多样性及长石的水解作用是引起黏聚力劣化的重要原因.该研究成果可为进一步探究残积土性能劣化机制提供关键的矿物学依据.

关键词

花岗岩残积土 / 劣化机理 / 干湿循环 / 抗剪强度 / 矿物成分

基金资助

国家自然科学基金(U2005205); 福建省中青年教师教育科研项目(科技类)(JAT220421)