黏土含量及干密度对充填介质三轴力学特性的影响研究

王美霞; 马先凯; 张志远; 马世杰; 王森巍

doi:10.19952/j.cnki.2096-5052.2025.04.03

隧道与地下工程灾害防治 ›› 2025, Vol. 7 ›› Issue (4) : 33 -42. DOI: 10.19952/j.cnki.2096-5052.2025.04.03

黏土含量及干密度对充填介质三轴力学特性的影响研究

王美霞, 马先凯, 张志远, 马世杰, 王森巍

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

为科学揭示黏土含量(质量占比)与干密度对充填介质抗剪强度特性的影响，本研究开展不同黏土含量与干密度下的充填介质三轴剪切试验，结果表明：充填介质应力应变曲线软化程度随着黏土含量增加呈现出先降低后升高的趋势，随着黏粒的增加，黏粒作用呈现“填充、润滑、受力”的阶段化转变，受力主体同步从砂粒逐步过渡为黏土颗粒。充填介质黏聚力与黏土含量、干密度均呈正相关关系，且黏聚力越大，颗粒间胶结作用越强，越不易发生突水灾害；充填介质内摩擦角随干密度增加而增加，随黏土含量增加则呈先减后增趋势。建立了黏聚力、内摩擦角与黏土含量、干密度的定量表征模型，研究成果对隧道断层破碎带突水突泥灾害防控具有一定的理论参考价值。