Vergleichende Untersuchung der Scherfestigkeitseigenschaften oberflächennaher Lössböden unter extremen Trocken-Feucht-Wechselwirkungen

QIU Mingming ,  

LI Xiaomin ,  

摘要

Die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Löss unter extremen klimatischen Bedingungen mit Wechsel zwischen Trocken- und Nassperioden ist die grundlegende Basis für die Analyse und Bewertung der Stabilität geologischer Körper. Als Untersuchungsobjekt dient Löss Q3 am Böschungsrand einer Straßenausgrabung im neuen Bezirk Yan'an. Es wurden mehrfach Trocken-Feucht-Zyklenversuche und Direkt-Scher-Versuche sowohl an naturbelassenem als auch an rekonstituiertem Löss durchgeführt, um die Einflüsse der Anzahl der Zyklen, des Pfades, der Amplitude und des Normalsdrucks auf die Scherfestigkeit und deren Indikatoren zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen: Unter verschiedenen Normalkraftbedingungen weisen die Kurven der Scherspannung in Abhängigkeit von der Scherverschiebung ein Dehnungsweichungsverhalten auf, wobei das Spitzenmerkmal mit zunehmender Anzahl der Trocken-Feucht-Zyklen allmählich abnimmt; die Scherfestigkeit des naturbelassenen Lösses nimmt unter Trocken-Feucht-Zyklen deutlicher ab als die des rekonstituierten Lösses, mit einem Rückgang von über 77,82 % nach drei Zyklen; es bestehen signifikante Unterschiede in Scherfestigkeit und Indikatoren zwischen hohen und niedrigen Druckabschnitten, wobei der Niederdruckbereich bei Direkt-Scher-Versuchen berücksichtigt werden sollte; die Scherfestigkeitsindikatoren des Lösses zeigen einen schnellen Abbau, gefolgt von einem langsameren Abbau und einer allmählichen Stabilisierung mit zunehmender Anzahl der Zyklen; der Einfluss der Trocken-Feucht-Zyklen auf die Kohäsion ist größer als auf den inneren Reibungswinkel; es besteht eine negative Korrelation zwischen den Scherfestigkeitsindikatoren und der Amplitude der Zyklen, wobei bei größerer Amplitude die Kohäsion im Hochdruckbereich und der innere Reibungswinkel im Niederdruckbereich schneller abnehmen; der Verlauf der absoluten Degradation der Scherfestigkeitsindikatoren lässt sich in drei Phasen beschreiben: schnelle Zunahme (1-3 Zyklen), langsame Zunahme (3-5 Zyklen) und progressive Stabilisierung (5-7 Zyklen), wobei die schnelle Zunahme über 78,77 % ausmacht; basierend auf der statistischen Analyse der Versuchsdaten wurde ein Vorhersagemodell für die absolute Degradation von Kohäsion und innerem Reibungswinkel bei Löss unter Trocken-Feucht-Zyklen entwickelt.

关键词

Straßenausgrabungsböschung;oberflächennaher Löss;extreme Trocken-Feucht-Wechselwirkungen;Scherfestigkeit;Degradationsmodell

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