中国公路学报

作者：曾铃, 刘羲, 张红日, 文伟, 唐静, 宋建平, 熊剑平, 陈镜丞, 李侑军, 王文光

单位：1. 长沙理工大学土木与环境工程学院, 湖南长沙 410114;2. 广西交科集团有限公司, 广西南宁 530007;3. 中国建筑第五工程局有限公司, 湖南长沙 410004;4. 广西南宁二环高速公路有限公司, 广西南宁 530005"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52378440, 42477143, 42207204); Key Science and Technology Program in the Transportation Industry (2022-MS1-032, 2022-MS5-125); Natural Science Foundation of Hunan Province (2023JJ10045); Outstanding Innovative Youth Training Program of Changsha City (kq2305023); Guangxi Key Research and Development Program (AB23075184); Natural Science Foundation of Hunan Province Young Scientist Fund (2023JJ40023); Graduate Research Innovation of Changsha University of Science & Technology (CLSJCX23033)

关键词：路基工程,变形渗透特性,水-力耦合试验,SEM,土石混合料,灰色关联度

基金：国家自然科学基金项目(52378440,42477143,42207204)；交通运输行业重点科技项目(2022-MS1-032,2022-MS5-125)； 湖南省自然科学基金项目(2023JJ10045)；长沙市杰出创新青年培养计划项目(kq2305023)；广西重点研发计划项目(AB23075184)；湖南省自然科学基金青年科学基金项目(2023JJ40023)；长沙理工大学研究生科研创新项目(CLSJCX23033)

红黏土、粉煤灰与瓜尔胶改良可提升炭质泥岩粗颗粒填料力学性能，降低其渗透性。利用自制水-力耦合装置，通过设置不同初始分形维数与轴向水压，对改良后的炭质泥岩(ICM)开展水-力耦合条件下的压缩试验，探究其应力-应变与渗透系数的变化规律；同时，开展无侧限抗压强度试验，分析其抗压性能；最后，通过扫描电镜从微观角度揭示改良机理，并利用灰色关联分析方法对ICM的力学特性与渗透特性影响因素进行综合评价。结果表明：相较于未改良炭质泥岩，ICM力学性能显著提高，且分形维数与轴向水压均同土体力学性能成负相关，分形维数与轴向水压越大，土样力学性能越差，压缩性越大；ICM内部颗粒间孔隙减小，自由水渗透作用减弱，使ICM的渗透系数显著减小，渗透系数随竖向应力的增大而单调减小，且分形维数与渗透系数成正相关；改良剂团聚体的黏结与摩擦效应使土样微观结构更加致密与稳定，ICM无侧限抗压强度大幅提高，增幅达345.45%，ICM抗压能力得到显著增强；分形维数与改良剂对炭质泥岩力学与渗透性能的影响最显著，灰色关联系数分别为0.73与0.65；路基填筑应严格控制分形维数在1.78~2.60之间，以保证填料级配的连续性，同时应进一步优化路基排水系统与防渗措施的设计，选用胶结能力与填充作用强的改良剂。

来源：2025年第10期

《中国公路学报》期刊编辑部

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