PS加固坎儿井井壁黄土的工程特性试验研究

来源：水资源与水工程学报杂志2022年第1期北京时间：

作者：安鹏，朱石磊，强城成，王松鹤，徐强

单位：1.长安大学地质工程与测绘学院,2.西安理工大学岩土工程研究所

摘要：冻融循环引起的井壁剥落是坎儿井破坏的初始阶段和主要形式。为探究高模数硅酸钾（PS）加固井壁的工程特性，进行了PS改良坎儿井黄土冻融循环后的冻胀与强度试验。结果表明：掺入PS可显著提高土样的起始冻胀含水率，并大幅削弱土体冻胀量，但冻胀量并不随PS掺量的增加而降低，掺量过大使孔隙水分存在部位发生变化是其主要原因。随着PS掺量的增加，剪应力-剪切位移曲线由硬化向软化过渡的同时，屈服前曲线呈现上凸-近似线性-下凸的过渡特征，说明土体逐渐由摩擦型向凝聚型材料转变。随着PS掺量的增大，土样峰值强度显著提高，其中黏聚力大幅度增大，因PS胶体包裹性增强，内摩擦角随PS掺量的增加而有所衰减。3%PS掺量在抑制井壁冻胀、加固坎儿井方面是可行的。研究结果对PS加固坎儿井井壁具有一定的理论与实际指导意义。

关键词：坎儿井,黄土,高模数硅酸钾,抗冻胀性,强度特性

基金资助：国家自然科学基金项目(41807243、51778528)；中央高校基本科研业务费项目(300102269102)；安康市科学技术研究发展计划项目（AK2019SF-03）