干湿循环作用下预崩解炭质泥岩强度特性及其劣化机制 |
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作者姓名: | 曾铃 邱健 匡波 肖源杰 刘杰 卞汉兵 |
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作者单位: | 1. 长沙理工大学土木工程学院;2. 广西交通设计集团有限公司;3. 中南大学土木工程学院;4. 重载铁路工程结构教育部重点实验室;5. 长沙理工大学水利与环境工程学院;6. 桥梁工程安全控制教育部重点实验室(长沙理工大学);7. 法国里尔大学土木工程与岩土环境工程实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52108397,52078067,52078066,51838001);;湖南省自然科学基金杰出青年基金资助项目(2023JJ10045);;桥梁工程安全控制教育部重点实验室开放基金资助项目(15KB01)~~; |
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摘 要: | 为明确干湿循环对预崩解炭质泥岩强度特性和微观结构的影响,通过三轴剪切、扫描电镜试验,分析其强度特性和微观结构参数随干湿循环次数的变化规律,并结合强度指标和微观结构参数之间的联系,揭示预崩解炭质泥岩强度劣化机制。研究结果表明:6次干湿循环后,预崩解炭质泥岩黏聚力和内摩擦角降幅分别达60.10%和8.83%;随干湿循环次数增加,圆形小孔的数量始终最高且呈增大趋势,平均面积最大为0.010μm2,同时,部分发育汇集成细长形大孔,平均面积最小为0.626μm2;颗粒定向频率Fi(α)整体经历均匀分布、大区间局部优先分布、小区间局部优先分布3个阶段;颗粒定向概率熵、三轴几何平均径降幅分别为4.95%、24.27%;黏聚力主要受小孔、大孔面积影响;内摩擦角主要受颗粒的定向概率熵、三轴几何平均径影响;在干湿循环下,叠聚体反复胀缩,内部应力更加集中,孔隙不断发育,导致黏聚力显著降低;内摩擦角因颗粒定向化及破碎而降低;黏聚力和内摩擦角不同程度的衰减引起预崩解炭质泥岩强度降低。
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关 键 词: | 路堤工程 预崩解炭质泥岩 强度特性 微观结构 干湿循环 |
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