黄土中结合水对其物理力学特性影响的研究

摘要

黄土具有密度小，湿度低，结构疏松，孔隙发育，垂直裂隙结构和湿陷性等特征。黄土的工程特性与其内部结构和含水量密切相关，黄土中结合水含量的增加，会破坏黄土的原状结构，降低黄土的强度。论文基于室内试验，从细观的角度对黄土内部结合水进行研究，分析结合水对其物理力学性质的影响，主要研究工作如下：（1）以陕西富平石川河地区黄土为研究对象，针对不同深度的原状黄土，进行了矿物成分、粒度分析及基本物理指标的测试。结果表明：矿物的含量与其粘粒含量、天然含水率、液限、塑性指数呈现正相关性。

（2）对不同深度的原状黄土，进行压缩试验和直剪试验。结果表明：天然含水率下，黄土的粘粒含量越多，在相同压力下其变形越大，抗剪强度越小。

（3）通过等温吸附法与热重分析法，对不同深度的原状黄土结合水进行测试，并且对结合水的类型进行了界定和定量表征：水气平衡压0.9是强、弱结合水的临界点；强结合水对应的热失重区间是120℃~230℃，弱结合水对应热失重区间为75℃~120℃。

（4）通过配制不同含水率的原状黄土和重塑黄土，进行压缩试验和直剪试验，分析了不同状态的结合水对黄土力学性质的影响。试验结果表明，强结合水对黄土强度和变形影响较小，对黄土的变形和强度有显著影响的是土中弱结合水含量。

关键字：黄土；强结合水；弱结合水；强度；变形

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