生物胶-纤维固化黄土的三轴剪切特性研究

来源：中国血液净化杂志2024年第6期北京时间：

作者：贾卓龙, 晏长根, 包含, 杨晓华, 石玉玲, 李怀鑫

单位：1. 长安大学　公路学院，陕西　西安　710064","2. 长安大学　地质工程与测绘学院，陕西　西安　710054

摘要：<p>为了研究生物胶-纤维固化土护坡材料在三维受力下的剪切强度特性，以瓜尔豆胶为胶凝材料，以聚丙烯纤维为增韧筋材，在控制胶-筋配比条件下对黄土开展了一系列三轴压缩试验，分析了应力-应变曲线特征，抗剪强度参数变化规律以及主要破坏形式，并讨论了瓜尔豆胶、聚丙烯纤维对黄土的协同固化机理。试验结果表明：瓜尔豆胶能有效提升小应变时的偏应力值，聚丙烯纤维能有效改变应力-应变曲线形状，当两者同时加入黄土时，不同围压下的应力-应变曲线均表现为持续硬化型，具有良好的破坏韧性及较高的偏应力值，且不受应变大小的影响；瓜尔豆胶和聚丙烯纤维混合有利于提高土体的抗剪强度，随着生物胶含量或纤维含量增加，抗剪强度先增大后减小或逐渐增大，当瓜尔豆胶含量为1.0%，聚丙烯纤维含量为0.5%时，固化黄土的抗剪强度达到最优，相较于素黄土，黏聚力提升了230.6%，内摩擦角提升了24.8%；瓜尔豆胶-聚丙烯纤维搭配可有效抑制土体的侧向变形，最优胶-筋配比下的土样破坏形态为轻微的鼓胀破坏。在瓜尔豆胶的凝胶作用、聚丙烯纤维的拉筋作用及其互促作用的协同下，土体的三轴剪切特性得到全面提升，可为路基边坡防护工程设计参数的选取提供重要的理论依据。</p>

关键词：路基工程,固化黄土,三轴压缩试验,瓜尔豆胶,聚丙烯纤维,剪切特性