不同含水率下秦王川黄土抗剪强度与细观结构特征研究

摘要

为研究不同含水率下黄土的抗剪强度和细观结构特征，以秦王川重塑黄土为研究对象，利用四联自动直剪仪和核磁共振仪进行了直剪和核磁共振试验。试验结果表明：秦王川黄土重塑土的总体抗剪强度随含水率的增大而降低，黏聚力随含水率的增大呈先增大后减小的变化趋势，内摩擦角呈先减小后增大再减小的变化趋势；含水率变化对土体黏聚力的影响较大，而对内摩擦角的影响较小；土样内部孔隙率随含水率的增大而增大，水分不断从小尺寸孔隙向中大尺寸孔隙扩散，且土体内部的小尺寸孔隙有不断扩展和贯通的趋势；随着含水率的增大，土样的延性和塑性也得到增强，应力—应变曲线特征由应变软化转变为应变硬化；随着含水率的增大，土样内部水分的形态也逐渐变化，由强结合水主导不断向弱结合水主导发展，最后变成自由水主导，导致土颗粒之间的胶结作用力、水膜作用力以及基质吸力减弱，进而导致土样总体抗剪强度降低。本研究成果可为地区黄土工程建设提供数据支持和理论参考。

关键词

黄土 / 含水率 / 核磁共振 / 黏聚力 / 内摩擦角 / 孔隙率

基金资助

国家“十四五”重点研发计划项目“大范围含水土质埋压人员高效搜索系统研究”（编号：2021YFC3090401）资助