中国公路学报

作者：曾铃, 罗锦涛, 侯鹏, 卞汉兵

单位：长沙理工大学土木工程学院, 湖南 长沙 410114"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51838001, 51878070, 51678074, 51578079, 52078067); Hunan Innovative Province Construction Special Fund Project (2019SK2171); Changsha Outstanding Innovative Youth Training Program (kq1905043); Changsha University of Science and Technology "Double First-class" International Cooperation Project in Scientific Research (2019IC04); Scientific Research Project of Hunan Provincial Department of Education (17B013)

关键词：道路工程,预崩解炭质泥岩,干湿循环,裂隙演化,抗剪强度

基金：国家自然科学基金项目（51838001，51878070，51678074，51578079，52078067）；湖南创新型省份建设专项资金项目（2019SK2171）；长沙市杰出创新青年培养计划项目（kq1905043）；长沙理工大学“双一流”科学研究国际合作拓展项目（2019IC04）；湖南省教育厅科学研究项目（17B013）

由于炭质泥岩遇水易风化、强度低、变形大，干湿循环作用下炭质泥岩路堤易形成纵横交错的裂隙网络，加速路堤边坡失稳。为分析干湿循环作用下预崩解炭质泥岩裂隙演化规律与强度特性，通过制备较大尺寸预崩解炭质泥岩试样，开展室外裂隙演化原位试验及裂隙试样直剪试验，实时拍摄不同干湿循环次数下试样裂隙扩展图像，并基于裂隙图像特征参数对各阶段裂隙特征进行定量化描述，进而构建预崩解炭质泥岩的抗剪强度与裂隙参数关系模型。研究结果表明：预崩解炭质泥岩裂隙数量、裂隙最大长度及裂隙率等裂隙参数均随干湿循环次数分为迅速增长、缓慢增长、趋于平缓3个阶段；各因素对裂隙发育影响程度由强至弱依次为初始含水率、干密度、干湿循环次数；含裂隙试样剪切时遇到裂隙剪切应力会发生暂时性衰退，不同裂隙参数试样的黏聚力变化显著，而内摩擦角变化甚微，内摩擦角变化主要取决于土体干密度的变化，而黏聚力变化取决于初始含水率，抗剪强度主要与黏聚力相关联。为研究土体抗剪强度与裂隙参数的关系，拟合得到了裂隙率与黏聚力的指数关系模型，发现其拟合变化曲线呈凹形的抛物线变化，其抛物线分急剧降低和趋于稳定2个阶段。研究成果可为预崩解炭质泥岩路堤工程施工及稳定性分析提供参考。

来源：2020年第9期

《中国公路学报》期刊编辑部

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