干湿-冻融循环条件下膨胀土力学特性试验研究

田雨萌 张浩 申屠雨含 张颖 孙柳青

新疆科技学院，新疆库尔勒，841000；

摘要：寒旱区复杂的干湿与冻融循环是导致膨胀土渠坡发生劣化，并最终诱发滑动破坏的关键原因。为探究膨胀土渠坡的滑动破坏机理，对膨胀土进行干湿-冻融循环条件下三轴试验及微观试验，从宏-微多角度分析其劣化机制。试验结果表明：膨胀土的应力-应变曲线均呈硬化型，体变曲线表现为剪缩特征，黏聚力随循环次数的增加而减小，第一次循环后变化最明显，而后趋于稳定，内摩擦角受循环作用影响不大。微观试验表明，未循环试样结构较致密，颗粒聚集体较完整；循环后微观结构颗粒破碎加剧，粒间孔隙增多并逐渐贯通，颗粒总面积、平均尺寸、面积占比及平均周长均呈下降趋势；颗粒总面积和颗粒面积占比是影响膨胀土力学特性的主要微观因素。干湿-冻融循环通过吸水膨胀、干缩收裂及冻胀挤压作用削弱颗粒间胶结作用，微观结构破坏进而影响膨胀土宏观力学特性。

关键词：干湿-冻融；膨胀土；力学特性；微观机理

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