發(fā)布時(shí)間：2020-08-18 14:53

【摘要】：本文以馬蘭黃土為研究對(duì)象,通過(guò)側(cè)限壓縮試驗(yàn),研究不同含水率下土體結(jié)構(gòu)性的變化規(guī)律,并借助掃描電鏡(SEM)、智能3D數(shù)碼顯微鏡等微區(qū)成像手段,以土體顆粒之間的連接類型及膠結(jié)方式為切入點(diǎn),探究因擾動(dòng)作用、弱酸溶蝕作用而導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)劣化的機(jī)理。首先,將重塑次數(shù)作為變量,對(duì)比分析了原狀和重塑黃土試樣之間結(jié)構(gòu)差異,結(jié)果表明,隨著重塑次數(shù)的增加壓縮屈服應(yīng)力降低,主要?dú)w因于重塑過(guò)程對(duì)骨架顆粒間聯(lián)接不同程度的破壞,即化學(xué)粘附作用破壞,造成原狀黃土在重塑過(guò)程中其有效膠結(jié)作用減弱。另外,雖然重塑次數(shù)對(duì)膠結(jié)作用的破壞具有單向疊加遞增的特點(diǎn),但是相比而言就單次重塑擾動(dòng)效果來(lái)說(shuō)初次重塑的破壞程度最為突出,隨著重塑次數(shù)的增加,重塑擾動(dòng)對(duì)膠結(jié)的破壞作用呈遞減趨勢(shì)。其次,鑒于黃土高原酸雨、工業(yè)酸等污染狀況日益加劇,而富含碳酸鹽的黃土其結(jié)構(gòu)特征暴露于酸雨、工業(yè)酸滲漏等酸性環(huán)境后不可避免地會(huì)發(fā)生變化。為揭示黃土中碳酸鹽遇酸溶解而造成其結(jié)構(gòu)特征等方面的演化,采用0.2mol·L~(-1)醋酸溶液浸泡黃土,對(duì)比分析了原狀、重塑、弱酸處理黃土之間的微觀結(jié)構(gòu)差異。結(jié)果表明,碳酸鹽的溶解對(duì)黃土結(jié)構(gòu)特征影響十分突出。在碳酸鹽溶蝕后,團(tuán)粒(顆粒)間聯(lián)接作用嚴(yán)重劣化,“包裹式”膠結(jié)被嚴(yán)重破壞,水穩(wěn)定性明顯變差,同時(shí)壓縮屈服應(yīng)力出現(xiàn)了進(jìn)一步的下降。最后,采用SEM/EDX的Mapping掃描成像技術(shù)并結(jié)合薄片技術(shù),對(duì)黃土剖面微區(qū)進(jìn)行成像分析,在識(shí)別物相的基礎(chǔ)上提出更為直觀的顆粒接觸關(guān)系,并得到了可反映方解石、白云石、含鈣硅酸鹽以及層狀硅酸鹽等礦物元素分布狀況的Mapping圖像,籍此可初步識(shí)別黃土中碳酸鹽的賦存狀態(tài)。分析結(jié)果表明,黃土碳酸鹽中次生碳酸鈣是發(fā)揮膠結(jié)作用的主要物質(zhì),通過(guò)“橋式”和“包裹式”膠結(jié)作用聚集礦物顆粒,有助于降低黃土的潤(rùn)濕性及其可塑性,穩(wěn)定了土體結(jié)構(gòu)而使得顆粒被團(tuán)聚在水中而不發(fā)生分散,同時(shí)也提高了土體在濕潤(rùn)水化作用下的機(jī)械強(qiáng)度。黃土中存在著化學(xué)粘附作用,其較強(qiáng)的膠結(jié)作用和不可恢復(fù)性的特點(diǎn)可能是導(dǎo)致黃土特殊結(jié)構(gòu)特征的主要原因。本文的研究成果將有助于更深入地認(rèn)識(shí)黃土的形成和破壞。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU444
【圖文】：

技術(shù)路線

土體壓縮特征曲線

69]，（Gregory等人，2006）求解曲率k函數(shù)（如圖2.3為曲率K函數(shù)的曲線）： 3/22221/(log)/(log)dedPdedPK （2.6）圖2.3 曲率K函數(shù)的曲線

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2796360