Page 87 - 2023年第54卷第6期
P. 87
4 结论
通过野外采样和室内土体三轴剪切及扫描电镜试验,分析了 4种含水率下黄河内蒙古什四份子弯
道岸坡土体经过冻融循环作用后宏微观特性的变化规律,并基于强度折减法,分析了冻融前后岸坡的
稳定性变化。得到结论如下:
( 1)岸坡土体弹性模量 E随冻融循环次数呈下降趋势,含水率越大,E越小。φ随冻融次数增加
无明显变化规律。c随冻融次数增加逐渐减小,9次以后趋于稳定,15次冻融后含水率 15%、18%、
21%和饱和土样的黏聚力分别下降了 60.04%、58.20%、55.33%和 43.6%。τ 与围压正相关,且随冻融
次数的增加逐渐减小,冻融 1次后下降幅度最大,7次后基本趋于稳定。
(2)冻融作用会使土体颗粒和孔隙参数发生改变,土体 R和 H随冻融次数增加先下降后上升,颗
粒 F呈先上升后下降趋势,土体定向性和 P呈增大趋势。
(3)c与 P和 R相关,特别是与 P呈高度负相关性。土体微观参数间也有明显的自相关性,土体
R与 F呈负相关,与 H呈正相关。
(4)冻融作用会显著降低岸坡稳定性,冻融后岸坡易发生失稳破坏。
本文主要探究冻融作用对黄河内蒙古段岸坡土体的宏- 微观特性及岸坡稳定性的影响,在边坡稳定
分析方面只考虑了冻融作用,后续可进一步考虑水力冲蚀、水位变化、波浪等破坏因素的耦合影响。
参 考 文 献:
[ 1] 齐吉琳,马巍.冻土的力学性质及研究现状[J].岩土力学,2010,31(1):133 - 143.
[ 2] 汪恩良,姜海强,张栋,等.冻融作用对土体物理力学性质影响研究进展[J].东北农业大学学报,2017,
48(5):82 - 88.
[ 3] 付伟,汪稔.饱和粉质黏土反复冻融电阻率及变形特性试验研究[J].岩土力学,2010,31(3):769 - 774.
[ 4] 朱洵,蔡正银,黄英豪,等.湿干冻融耦合循环及干密度对膨胀土力学特性影响的试验研究[J].水利学
报,2020,51(3):286 - 294.
[ 5] 肖东辉,冯 文 杰,张 泽,等.冻 融 循 环 对 兰 州 黄 土 渗 透 性 变 化 的 影 响 [J].冰 川 冻 土,2014,36(5):
1192 - 1198.
[ 6] 许健,王掌权,任建威,等.原状黄土冻融过程渗透特性试验研究[J].水利学报,2016,47(9):1208 - 1217.
[ 7] 王静.季冻区路基土冻融循环后力学特性研究及微观机理分析[D].长春:吉林大学,2012.
[ 8] WANGDY,MAW,NIUYH,etal.EffectsofcyclicfreezingandthawingonmechanicalpropertiesofQinghai -
Tibetclay[J].ColdRegionsScience& Technology,2007,48(1):34 - 43.
[ 9] LIUJ,CHANGD,YUQ.Influenceoffreeze - thawcyclesonmechanicalpropertiesofasiltysand[J].Engineer
ingGeology ,2016,210:23 - 32.
[10] 常丹,刘建坤,李旭,等.冻融循环对青藏粉砂 土 力 学 性 质 影 响 的 试 验 研 究 [J].岩 石 力 学 与 工 程 学 报,
2014,33(7):1496 - 1502.
[11] 胡再强,刘寅,李宏儒.冻融循环作用对黄土强度影响的试验研究[J].水利学报,2014,45(S2):14 - 18.
[12] 张英,邴慧,杨成松.基于 SEM和 MIP的冻融循环对粉质黏土强度影响机制研究[J].岩石力学与工程学
报,2015,34(S1):3597 - 3603.
[13] 倪万魁,师华强.冻融循环作用对黄土微结构和强度的影响[J].冰川冻土,2014,36(4):922 - 927.
[14] LIUHB,LYUX,WANGJ,etal.Thedependencebetweenshearstrengthparametersandmicrostructureofsub
gradesoilinseasonalpermafrostarea [J].Sustainability,2020,12(3):1264.
[15] CHAMBERLAINEJ,GOW AJ.Effectoffreezingandthawingonthepermeabilityandstructureofsoils[J].De
velopmentsinGeotechnicalEngineering ,1979,26:73 - 92.
[16] 范昊明,钱多,周丽丽,等.冻融作用对黑土力学性质的影 响 研 究 [J].水 土 保 持 通 报,2011,31(3):
81 - 84.
[17] 方丽莉,齐吉琳,马巍.冻融作用对土结构性的影响及其导致的强度变化[J].冰川冻土,2012,34(2):
— 7 1 5 —