地聚合物固化风积沙应力-应变-强度特性及微观结构

作     者：陈锐 陈海 郝若愚 包卫星 李林 罗文敏 CHEN Rui;CHEN Hai;HAO Ruoyu;BAO Weixing;LI Lin;LUO Wenmin

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 南宁轨道交通建设有限公司广西南宁530025 

出 版 物：《浙江大学学报(工学版)》 (Journal of Zhejiang University:Engineering Science)

年 卷 期：2025年第59卷第1期

页      面：177-186页

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(51708041) 陕西省自然科学基金资助项目(2022JM-228) 长安大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(300102210213) 

主　　题：临界状态 三轴试验 风积沙 地聚合物 固化机制 

摘      要：为了满足沙漠工程建设的需求,开展固结不排水(CU)三轴压缩试验与扫描电镜(SEM)分析,基于临界状态理论,探讨细粒的质量分数和地聚合物掺量对风积沙抗剪强度特性及微观结构的影响.结果表明:随着细粒的质量分数增加,风积沙的应力-应变曲线由软化型向硬化型转变,峰值偏应力降低;固化风积沙的峰值与残余偏应力均随着地聚合物掺量的增加而增大,固化风积沙表现出显著的脆性破坏特征与剪胀趋势;细粒土的掺入能增大风积沙的黏聚力并减小风积沙内摩擦角,地聚合物的胶结作用显著增大了固化风积沙的黏聚力,对风积沙内摩擦角影响较小.固化风积沙与未固化风积沙的临界状态线大致平行,细粒的质量分数为20%的固化风积沙临界状态线均位于未固化风积沙临界状态线的下方,且随着地聚合物掺量的增加而逐渐下移;细粒的质量分数为30%的固化风积沙临界状态线均位于未固化风积沙临界状态线的上方,且随地聚合物掺量的增加而逐渐上移.SEM分析结果显示,掺入的细粒土填充了风积沙颗粒间的大孔隙,使土体结构致密,改变了风积沙颗粒间的接触形式,为地聚合物提供了可胶结面积;细粒土与地聚合物共同作用显著提升了固化风积沙的抗剪强度.