总氮对土物理力学性能影响的试验研究.pdf

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1、第35卷第8期岩土力学Vlol-35NO．82014年8月RockandSoilMechanicsAug．2014文章编号l1000—7598一(2O14)O8—2278一O8总氮对土物理力学性能影响的试验研究伍艳一，任海平，王玮屏一，兰雁2，沈细中，2(1．黄河水利委员叁黄河水利科学研究院，郑州450003；2．黄河水利委员会水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心，郑州4500033．黄河勘测规划设计有限公司，郑州450003)摘要：通过室内试验，考察了去离子水及不同浓度总氮溶液对土体物理力学性能的影响，并通过土体矿物成分含量及微观形貌分析，对总氮溶液与土体作用机制进行

2、了初步探讨。结果表明，总氮对土体物理力学性能影响明显：(1)土体塑性指数、相对密度和有效黏聚力随总氮溶液浓度增大而减小，有效内摩擦角随溶液浓度的增大而增大；(2)各浸泡条件下，土体应力一应变关系曲线变化规律基本一致，均呈应变硬化现象，土体剪切峰值随总氮溶液浓度的增大先减小后增大；(3)孔隙水压力随轴向应变的增加先增加，然后缓慢降低，最后曲线逐渐趋于水平，表现出较大的剪胀性；(4)总氮溶液与土体问相互作用主要包括离子交换作用、微生物分解作用和溶蚀及胶结作用，这些作用通过改变土体的矿物成分含量，使其微观形貌及孔隙特征发生明显变化，最终导致土体的宏观力学特性改变。关键词：总氮；物

3、理力学性能；矿物成分；微观结构中图分类号：TU431文献标识码：AEffectoftotalnitrogenonphysico-mechanicalperformanceofsoilWUYan一，KENHaiping，WANGWei—ping一，LANYan一，SHENXi．zhong，(1．YellowRiverInstituteofHydraulicResearch，YellowRiverConservancyCommission，Zhengzhou450003，China；2．ResearchCenteronLeveeSafetyandDisasterPreventi

4、onofMinistryofWaterResources，YelowRiverConservancyCommission，Zhengzhou450003，China；3．YellowRiverEngineeringConsultingCo．，Zhengzhou450003，China)Abstract：Inordertofindtheefectoftotalnitrogenonsoilphysico—mechanicalperformance，sampleshavebeentestedwithdeionizedwaterandtotalnitrogensolutionwit

5、hdiferentconcentrationsinlaboratory,andtheinteractionmechanismsofsoilandtotalnitrogenwasrevealedbymineralandmicroscopicanalysis．Theresultsshowthatthetotalnitrogenhassignificantinfluenceonsoilphysico-mechanicalperformance．Plasticityindices，specificdensityandefectivecohesivestrengthofsamples

6、decreasewithincreasingofconcentrationoftotalnitrogensolution，andtheefectivefrictionangleincreases；Strainhardeningphenomenonappearsinthestress·strainrelationships，andthevariationofstress—straincurvesofsamplessoakedindeionizedwaterandtotalnitrogensolutionarealmostthesame．Thepeakshearstrength

7、ofsamplesmanifestsasatrendofdecreasesatfirstandthenincreaseswithincreasingofconcentrationoftotalnitrogensolution；withtheincreaseofaxialstrain，porewaterpressureofsampleisincreasedatfirstandthendecreasedgradually,andtendstobehorizontaldirectionintheend；whilethes