含水率对重塑红黏土反复抗剪强度影响试验研究

来源：黄金科学技术杂志2021年第5期北京时间：

作者：林斌,田竹华,陈雨漫

单位：安徽理工大学土木建筑学院，安徽 淮南 232001

摘要：红黏土性质的稳定与安全生产息息相关，抗剪强度作为红黏土强度特性之一，与红黏土的稳定性密切相关。为探究含水率对红黏土反复抗剪强度的影响，以山西长治地区的重塑红黏土为研究对象进行反复直剪试验。试验结果表明：无竖向压力时，随着剪切次数的增加，抗剪强度减小并趋于稳定值，第2次剪切达到抗剪强度时对应的剪切位移小于第1次剪切时的位移，稳定剪切时对应的剪切位移大于第1次剪切时的位移；抗剪强度与含水率呈负线性关系，且抗剪强度为土体的真黏聚力，随着含水率的增加先增大后减小。当施加竖向压力后，抗剪强度随着含水率的增加而减小；利用抗剪强度表达式拟合得到内摩擦角和黏聚力，其中黏聚力随着含水率的增加先减小后增大；通过真黏聚力计算得出新的内摩擦角，2种分析方法得出的内摩擦角基本接近且均随着含水率的增加而减小，减小幅度逐渐增大。定义黏聚力差异指数比来研究真黏聚力与黏聚力之间的差异，分析得到黏聚力与真黏聚力的差异指数比在0.75~9.96之间，当含水率为19.5%时黏聚力差异指数比达到最小。利用所建立的相关经验公式，能够为红黏土地区矿山岩土勘察、设计和开挖过程中土性参数的合理选取提供一定参考。

关键词：重塑红黏土,含水率,反复直剪试验,抗剪强度,真黏聚力,黏聚力差异指数比

基金资助：安徽省自然科学基金项目“高速铁路X形桩桩网复合地基动态荷载传递机制和变形特性研究”(2008085ME143),安徽理工大学研究生创新基金项目“红黏土地基力学特性及数值分析研究”(2020cx2027)