冻融作用下水分迁移对压实黄土强度影响的宏微观试验研究

来源：中国血液净化杂志2021年第6期北京时间：

作者：叶万军, 陈义乾, 张登峰, 白杨

单位：1. 西安科技大学 建筑与土木工程学院, 陕西 西安 710054;2. 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064"],"fundList_en":["National Key R & D Program of China (2018YFC0808705); National Natural Science Foundation of China (41672305)

摘要：在季节性冻土区，冻融作用下土体的水分迁移及其伴生现象会诱发黄土路基发生病害，探明冻融作用下水分迁移对压实黄土强度的影响及其机制，对于黄土地区路基工程冻融病害防治非常必要。采用大尺寸设备对洛川黄土开展单向冻结-双向融化作用下的冻融循环试验，对土体温度场、水分场均加以监测，并在此基础上进行直剪试验和电镜扫描试验。结果表明：土体温度场在每级负温作用下50 h达到稳定，单向冻结完成后冻结深度为46 cm；含水量在冻结区增加，在未冻结区减小，土体融化后水分回迁但回迁量小于冻结时的迁移量；土体剪切强度与含水量分布沿土体轴向呈现出较强的一致性，冻融后土体强度随含水量增加而降低，临界冻结锋面处强度劣化效应最明显；随着冻融循环次数的增大，土体孔隙面积和分形维数均表现为增加，其中微、小孔隙减少，中、大孔隙增加，冻融循环7次后土体微结构基本趋于稳定，土体强度与孔隙面积成反比例关系；土体在冻-融过程中，冻结区水分的显著增加是造成土体强度衰减、孔隙增多的重要原因。

关键词：道路工程,强度,直剪试验,压实黄土,水分迁移,微观结构

基金资助：国家重点研发计划项目（2018YFC0808705）；国家自然科学基金项目（41672305）