红黏土裂隙湿化自愈行为及强度影响机制

来源：中国血液净化杂志2024年第6期北京时间：

作者：高乾丰, 吴昕阳, 曾铃, 余慧聪, 余涵

单位：1. 长沙理工大学　特殊环境道路工程湖南省重点实验室，湖南　长沙　410114","2. 长沙理工大学　交通运输工程学院，湖南　长沙　410114","3. 长沙理工大学　土木工程学院，湖南　长沙　410114

摘要：<p>许多黏性土在干缩开裂后受湿化作用会呈现裂隙自愈现象。为探究红黏土裂隙自愈行为及其对土体强度特性的影响机制，基于摄影识别与数字图像相关技术，分析湿化过程中红黏土试样顶面裂隙自愈与应变演化规律；并开展单轴拉伸试验与直剪试验，获取不同条件下红黏土的抗拉强度、抗剪强度及指标恢复率。最后采用扫描电镜观察裂隙自愈前后试样的微观形貌，阐明红黏土裂隙自愈及强度影响机制。结果表明：红黏土在湿化条件下表现出裂隙自愈行为，自愈过程中压应变区域不断向裂隙靠近，裂隙率快速减小并趋于稳定，裂隙自愈率可达90%以上；随饱水湿化时间增加，含裂隙红黏土的抗拉强度小幅提升，此时土表裂隙痕迹几乎消失；湿化条件下土颗粒膨胀程度有限，裂隙宽度越大其愈合难度越高，抗拉强度恢复程度也越低；裂隙深度增加后裂隙自愈率小幅提升，抗拉强度与黏聚力的恢复率增加，内摩擦角恢复率先减小后稳定；裂隙自愈主要源于土颗粒膨胀变形后引起裂隙两侧壁相互黏结，以及土颗粒崩解剥落后对裂隙的填充效应；由于细小颗粒与水混合后可能吸附在裂隙内形成假愈合现象，且土颗粒膨胀崩解将影响土体强度，故尽管表观上裂隙愈合程度良好，但抗拉强度与抗剪强度指标仅小幅恢复。</p>

关键词：路基工程,红黏土,微观机制,裂隙自愈,强度特性