原状黄土显微结构特征与湿陷性状分析

作     者：宋章 程谦恭 张炜 孟凡超 SONG Zhang;CHENG Qiangong;ZHANG Wei;MENG Fanchao

作者机构：西南交通大学土木工程学院成都610031 机械工业勘察设计研究院西安710043 中交公路规划设计院北京100010 

出 版 物：《工程地质学报》 (Journal of Engineering Geology)

年 卷 期：2007年第15卷第5期

页      面：646-653页

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(40172093) 国家杰出青年基金(40025103) 交通部西部交通科技建设项目(200331849457)资助 

主　　题：黄土 显微结构 湿陷性 湿陷系数 内在联系 

摘      要：基于原状黄土的显微结构扫描电镜及室内湿陷性试验,分析了黄土的微结构特性和不同压力不同含水量下黄土的湿陷性状及其之间的内在联系,结果表明:随着埋藏深度的增加,由支架大孔微胶结结构逐渐变为镶嵌微孔半胶结结构,支架大孔孔隙发育逐渐变为粒间孔隙发育,再为微孔孔隙发育;黄土在增湿情况下其湿陷系数-压力关系曲线由三部分组成,初始压缩变形阶段,是结构强度发挥阶段,变形较小,黄土微结构没有遭到破坏;曲线第一转折点δs=0.015后,原有结构破坏,微结构发生变化,颗粒重新排列,湿陷速率增大,是湿陷变形主要阶段;达到峰值后,颗粒间形成了新的结构,湿陷变形幅度减小;随着骨架颗粒连接逐渐变为非架空的镶嵌排列,湿陷起始压力及峰值湿陷压力值随着埋藏深度的增加而增加,而峰值湿陷系数和湿陷变形量的压力范围随着埋藏深度的增加而变小;骨架颗粒特征和孔隙特征是黄土湿陷性的内在影响因素,而胶结物的多寡及胶结状态是黄土湿陷性强弱的主要影响因素之一。