【摘要】：我國季節(jié)性凍土區(qū)分布廣泛,占陸地面積50%以上。凍融作用是引發(fā)季節(jié)性凍土區(qū)黃土物理力學性質(zhì)劣化的重要原因之一,常常誘使邊坡工程發(fā)生滑塌。凍融作用下黃土力學強度的衰減是季節(jié)凍土區(qū)黃土邊坡穩(wěn)定性的控制性因素,而黃土力學強度衰減的微觀表現(xiàn)為土體結(jié)構(gòu)的破壞。因此有必要研究凍融循環(huán)作用下黃土宏觀強度劣化的微觀結(jié)構(gòu)響應機理。本文選取原狀黃土為研究對象,對天然狀態(tài)下經(jīng)歷不同凍融循環(huán)次數(shù)的原狀黃土進行室內(nèi)試驗研究,測得了不同凍融循環(huán)次數(shù)下原狀黃土的孔隙分布、土顆粒微觀結(jié)構(gòu)特征以及抗剪強度變化規(guī)律,并分析了微觀結(jié)構(gòu)特征與抗剪強度的關(guān)系,得到如下結(jié)論:(1)通過掃描電鏡試驗結(jié)合計算機圖像處理技術(shù),定性分析經(jīng)歷凍融循環(huán)次數(shù)為0,1,3,5,1015,20,30次條件下黃土顆粒微觀結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)原狀黃土顆粒微觀結(jié)構(gòu)特征由以附著型、基底型、架空-鑲嵌成孔、面-面接觸、膠結(jié)接觸為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐愿街�、角礫型、架空成孔、點-面接觸、面-面接觸、膠結(jié)接觸為主。(2)通過核磁共振試驗,分析黃土孔隙分布規(guī)律,研究了孔隙分布與凍融循環(huán)次數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明,T2譜呈現(xiàn)三峰狀態(tài),按孔隙直徑可分為微、小、中、大孔隙,隨著凍融循環(huán)次數(shù)增加,微、小孔隙體積含最先減小后增大,中、大孔隙體積含量先增大后減小,孔隙比的變化規(guī)律與中、大孔隙體積含量變化規(guī)律相同,中、大體積孔隙是控制孔隙比變化的主要原因。(3)基于分形維數(shù)理論,定鑷分析了不同凍融循環(huán)次數(shù)下原狀黃土顆粒微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的變化規(guī)律,并闡述了凍融循環(huán)作用對黃土顆粒微觀結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的影響機理。結(jié)果表明,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,顆粒形態(tài)的圓滑度先減小后增大,空間結(jié)構(gòu)的復雜程度增大,顆粒排列定向性增大,顆粒尺寸分布均一性先增大后減小。(4)通過三軸不固結(jié)不排水試驗,研究了經(jīng)歷不同凍融循環(huán)次數(shù)后原狀黃土的抗剪強度變化規(guī)律。結(jié)果表明,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,粘聚力先減小后增大且內(nèi)摩擦角先增大后減小。(5)基于灰色關(guān)聯(lián)法原理,通過關(guān)聯(lián)模型分析評價了平均形狀系數(shù)、面積-周長法分形維數(shù)、概率熵、面積概率分布指數(shù)、顆粒分布分形維數(shù)與抗剪強度指標的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)在不同凍融循環(huán)次數(shù)作用下,面積-周長法分形維數(shù)對粘聚力、內(nèi)摩擦角變化值的影響權(quán)重最大,顆粒形態(tài)對抗剪強度起到主要貢獻作用。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

2.1.3 土微觀結(jié)構(gòu)分類在分析土體微觀結(jié)構(gòu)特征前，先需要對土體微觀結(jié)構(gòu)分類有充分認識。土結(jié)基本要素就是基本單元體，在黃土中常見為集粒，集粒是由許多單元礦物顆粒被（碳酸鹽、黏土等）膠結(jié)而成的集結(jié)體，，又稱之為團聚體、集合體等。集粒是黃的組成部分。按集粒結(jié)構(gòu)特征，王永焱等將黃土集粒歸納為 6 種：角礫型、附著底型、網(wǎng)格型、鑲嵌型和復合型。各結(jié)構(gòu)特征示意如圖 2.1 所示。a 鑲嵌型 b 網(wǎng)格型 c 角礫型
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU444

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2620853