水汽循环下红层泥岩填料力学性能演变规律研究

作     者：陈康 刘先峰 蒋关鲁 袁胜洋 马杰 陈忆涵 

作者机构：西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室 西南交通大学土木工程学院 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52078432,52168066,52378463) 国家公派留学资助项目(202207000096) 

主　　题：高速铁路 红层泥岩填料 水汽循环 统一演变方程 微观结构 

摘      要：红层泥岩填料水敏性高，随季节交替，路基因长期水汽循环导致力学性能不断演变。为研究环境湿度变化下红层泥岩填料力学特性演变规律，开展了不同幅度的长期水汽循环试验（230d）、无侧限抗压试验、弯曲元试验和动三轴试验。此外，还开展了连续滴水扫描电镜（SEM）试验观察试样微观结构在增湿-干燥过程中的演变规律。结果表明：高幅度循环下，试样在干侧（低湿度）下干燥产生体缩，强度高于初始状态，在湿侧（高湿度）下产生体胀，强度低于初始状态。随循环次数增加，试样强度、小应变刚度和回弹模量均产生了衰减。低幅度循环下，试样在干侧和湿侧均产生体胀，强度和小应变刚度随次数不断降低。所构建的力学性能-累积体变方程能够统一描述不同循环幅度下填料强度和刚度的演变规律。连续滴水SEM试验结果表明，填料在干燥-增湿过程中不可逆的团粒松散崩解和裂缝衍生是导致力学性能下降的主要原因。