黄土崩解性试验研究

摘要

通过自行研制的大试块黄土崩解仪，结合原位崩解试验，对黄土的崩解性进行试验研究。结果表明，黄土的崩解主要以崩离、进离和解离3种作用方式进行。对黄土崩解的3种主要作用方式的作用机制进行深入分析，并对其作用特点进行全面概括，认为崩离和进离是瞬时的和不可逆的，解离则需要一定的时间并在其初期阶段具有一定可逆性。通过试验对天然含水率和结构性两种影响黄土崩解性的主要因素进行深入分析，指出黄土崩解作用时效性的本质是由黄土增湿速率所引起的。天然含水率增加导致黄土颗粒周围水膜增厚以及黏土矿物膨胀能提前得以消减是崩解性减小的根本原因。结合试验结果对黄土崩解过程的边界效应进行研究，指出产生崩解核的原因是浸水面附近黄土的崩解为内侧黄土的缓慢增湿提供了空间边界条件和时间。通过原位崩解试验对不同曲率和不同形状试验工况的边界效应进行初步研究，结果表明，浸水面愈浅和曲率愈大的凹面试验槽、棱边愈尖锐的凸面直立的原位试样其边界效应愈为明显，从机制上对崩解过程的有限性及原位崩解试样的“去棱边效应”进行了合理解释。