改良粉土强度的冻融循环效应与微观机制

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (10): 2827-2834.

改良粉土强度的冻融循环效应与微观机制

谈云志¹，吴翩¹，付伟²，万智³，张华¹，张振华¹

1.三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北宜昌443002； 2.中交第二公路勘察设计研究院有限公司，武汉 430056；3.湖南省交通科学研究院，长沙 410015

收稿日期:2013-03-30 出版日期:2013-10-09 发布日期:2013-10-18
作者简介:谈云志，男，1979年生，博士，副教授，主要从事特殊土方面的教学与科研工作。
基金资助:
国家自然科学基金项目资助（No. 51009084）；湖南省交通科技进步与创新计划项目（No. 200910，No. 201045）

Strength and micromechanism of improved silt under freeze-thaw cycle effect

TAN Yun-zhi¹, WU Pian¹, FU Wei², WAN Zhi³, ZHANG Hua¹, ZHANG Zhen-hua¹

1. Key Laboratory of Geological Hazards on Three Gorges Reservoir Area, Ministry of Education, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002, China; 2. China Second Highway Survey, Design and Research Institute of Communications, Wuhan 430056, China; 3. Hunan Communications Research Institute, Changsha 410015, China

Received:2013-03-30 Online:2013-10-09 Published:2013-10-18

摘要/Abstract

摘要： 为了研究冻融循环对改良粉土强度的影响规律及其作用机制，开展了不同初始压实度和初始含水率试样的冻融循环试验。对经历不同冻融循环次数作用后的试样进行无侧限抗压强度试验，探讨了冻融循环作用对改良粉土的长期强度的影响规律。试验结果表明，随着冻融循环次数增加，改良粉土的抗压强度下降，最终在6次冻融循环后趋于稳定；相同的冻融循环次数条件下，初始含水率越大，改良粉土的抗压强度衰减幅度越大。为了寻找冻融循环作用对改良粉土孔隙结构的影响规律，进而揭示冻融循环对试样结构损伤的机制，开展了改良粉土的细观孔隙结构试验。试验结果表明，不同的冻融循环次数和初始含水率对小孔径孔隙（ 10 nm）之间的结构影响不大；冻融循环作用主要损伤了大孔径孔隙（0.01～100 μm）之间的结构，从而降低了改良粉土的强度。

关键词: 改良粉土, 冻融循环, 长期强度, 孔隙分布

Abstract: The freeze-thaw cycle tests are carried out under different compacted degrees and initial moisture contents to explore the mechanism and the influence of the long-term strength of improved silt under freeze-thaw cycle effect. And then, unconfined compressive strength tests after different freeze-thaw cycles are conducted. The influence law of the long-term strength of improved silt subjected to freeze-thaw cycle effect is discussed. It is found that the unconfined compressive strength decreases with the number of freeze-thaw cycles increasing. Finally, it reaches a stable stage after 6 freeze-thaw cycles. The higher initial moisture is, the more attenuation amplitude of the compressive strength is after the same number of the freeze-thaw cycles. In order to find out the influence law of the microscopic structure under the effect of freeze-thaw cycles, the microscopic tests of improved silt are carried out. And then the damage mechanism of the microscopic structure under the effect of freeze-thaw cycles is found out. It shows that different numbers of freeze-thaw cycles and initial moisture contents have less effect on the small pores ( 10 nm). Freeze-thaw cycles have main influence on the large pores (0.01～100 μm) between the soil aggregates, so it makes the strength of improved silt decreased.

Key words: improved silt, freeze-thaw cycles, long-term strength, pore distribution

中图分类号:

TU 111.2+5

谈云志，吴翩，付伟，万智，张华，张振华 . 改良粉土强度的冻融循环效应与微观机制[J]. , 2013, 34(10): 2827-2834.

TAN Yun-zhi , WU Pian , FU Wei , WAN Zhi , ZHANG Hua , ZHANG Zhen-hua . Strength and micromechanism of improved silt under freeze-thaw cycle effect[J]. , 2013, 34(10): 2827-2834.

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