粘粒组分对黄土力学性质的影响及其微观机理试验研究

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1、分类号:P64210710-2014226058专业硕士学位论文粘粒组分对黄土力学性质的影响及其微观机理试验研究赵宁导师姓名职称李喜安教授申请学位类别工学硕士学科专业名称地质工程论文提交日期2017年6月6日论文答辩日期2017年6月11日学位授予单位长安大学ExperimentalstudyoninfluenceofclayfractiononmechanicalpropertiesofLoessanditsmicroscopicmechanismAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Zhao

2、NingSupervisor：Prof.Lixi'anChang’anUniversity,Xi’an,China摘要黄土作为一种特殊的第四纪松散沉积物，粒级组成以粉粒为主，粘粒次之。粘粒组分由于地域的不同常具较大差异。我国黄土覆盖面积达64万平方公里，区域分布上存在一定的变化规律，整体上从西北向东南粒度由粗逐渐变细，粒组中砂粒含量减少，粘粒含量增多。在不同级配条件下黄土微观结构所反映的颗粒排列、胶结程度，孔隙架构及骨架颗粒接触状态的差异，直接影响其宏观力学性状的变化，加之不同地域间由于沉积时间、应力环境等自然因素的特殊性，单纯的物理力学指标统计不

3、足以揭示级配变化对黄土力学性质的影响机制。为研究粘粒组分对于黄土力学性质的影响机制，本文首先以延安新区粘性黄土为研究对象，利用筛分法与静水沉降法相结合的分选方式，实现了实验室内黄土试样级配的人为可控。然后，在此基础上制备了不同粘粒含量序列的黄土试样，并进行一系列室内土工试验，获得了其在不同荷载情况下的力学参数。通过开展室内快剪试验，分析了不同含水率条件下，试样承受剪切作用时粘粒对抗剪强度参数的影响规律；通过开展室内有侧限一维固结试验，分析了不同含水率条件下，试样在压缩过程中粘粒对固结参数的影响规律；通过开展固结不排水动三轴试验，分析了不同围压条件下

4、，试样在承受动荷载时粘粒对动力特性参数的影响规律。最后，利用扫描电镜观察不同粘粒含量黄土试样的颗粒接触、孔隙架构等微观结构特征，并结合试验结果探讨了粘粒组分对黄土力学性质的影响机制。关键词：黄土，粘粒组分，微观机理，剪切作用，固结压缩，动荷载iAbstractAsaspecialtypequaternary,thesoilofloessiscomposedofgranuleandthegranulesecondary.Thecompositionofclaygrainsvariesgreatlyfromregiontoregion.LoessinC

5、hinacoversanareaof64squarekilometers,intheirregionaldistributionchangelaw,onthewholefromnorthwesttosoutheastfromcoarsegranularityoftapering,sandcontentinthegraingroupdecreased,claycontentincrease.Undertheconditionofnotwithparticlearrangement,loessmicrostructureisareflectionoft

6、hedegreeofconsolidation,porestructureandskeletonparticlescontactstatusdifferences,adirectimpactonthemacroscopicmechanicalpropertieschange,andbetweendifferentregionsduetothedepositiontimeandtheparticularityofthenaturalfactorssuchasstressenvironment,simplephysicalandmechanicalin

7、dexstatisticsnotrevealgradingmechanismeffectonthemechanicalpropertiesofloess.Forthestudyofmechanismofclaycompositioneffectsonthemechanicalpropertiesofloess,thispaperfirsttoyenandistrictviscousloessastheresearchobject,usingthemethodofsievingandhydrostaticsettlementmethodwayofso

8、rting,implementstheloesssamplesgradingofartificiallycontrolle