生物胶-纤维固化黄土的三轴剪切特性研究

作     者：贾卓龙 晏长根 包含 杨晓华 石玉玲 李怀鑫 JIA Zhuo-long;YAN Chang-gen;BAO Han;YANG Xiao-hua;SHI Yu-ling;LI Huai-xin

作者机构：长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 

基　　金：国家自然科学基金项目(42077265) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年第37卷第6期

页      码：122-131页

摘      要：为了研究生物胶-纤维固化土护坡材料在三维受力下的剪切强度特性,以瓜尔豆胶为胶凝材料,以聚丙烯纤维为增韧筋材,在控制胶-筋配比条件下对黄土开展了一系列三轴压缩试验,分析了应力-应变曲线特征,抗剪强度参数变化规律以及主要破坏形式,并讨论了瓜尔豆胶、聚丙烯纤维对黄土的协同固化机理。试验结果表明:瓜尔豆胶能有效提升小应变时的偏应力值,聚丙烯纤维能有效改变应力-应变曲线形状,当两者同时加入黄土时,不同围压下的应力-应变曲线均表现为持续硬化型,具有良好的破坏韧性及较高的偏应力值,且不受应变大小的影响;瓜尔豆胶和聚丙烯纤维混合有利于提高土体的抗剪强度,随着生物胶含量或纤维含量增加,抗剪强度先增大后减小或逐渐增大,当瓜尔豆胶含量为1.0%,聚丙烯纤维含量为0.5%时,固化黄土的抗剪强度达到最优,相较于素黄土,黏聚力提升了230.6%,内摩擦角提升了24.8%;瓜尔豆胶-聚丙烯纤维搭配可有效抑制土体的侧向变形,最优胶-筋配比下的土样破坏形态为轻微的鼓胀破坏。在瓜尔豆胶的凝胶作用、聚丙烯纤维的拉筋作用及其互促作用的协同下,土体的三轴剪切特性得到全面提升,可为路基边坡防护工程设计参数的选取提供重要的理论依据。

主 题 词：路基工程 固化黄土 三轴压缩试验 瓜尔豆胶 聚丙烯纤维 剪切特性 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 081401[081401] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0903[农学-动物生产类] 0805[工学-能源动力学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1001-7372.2024.06.010

馆 藏 号：203128286...