高温作用下非饱和黄土裂隙演化及其定量分析

赵再昆; 王铁行; 张亮; 金鑫; 鲁洁; 阮嘉斌; 邢昱

doi:10.16285/j.rsm.2023.0913

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高温作用下非饱和黄土裂隙演化及其定量分析

基础理论与实验研究 | 更新时间：2026-06-25

- 高温作用下非饱和黄土裂隙演化及其定量分析
- Fracture evolution of unsaturated loess under high temperature and its quantitative analysis
- 岩土力学 2024年45卷第5期页码：1297-1308
- 作者机构：
  
  1. 西安建筑科技大学土木工程学院,陕西,西安,710055
  2. 西安工业大学建筑工程学院,陕西,西安,710021
  3. 西安建筑科技大学，陕西省岩土与地下空间工程重点实验室,陕西,西安,710055
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  陕西省自然科学基础研究重点项目（No. 2020ZJ-49）
- DOI：10.16285/j.rsm.2023.0913
  中图分类号： TU444
- 网络首发：2024-05-07，
  
  纸质出版：2024
- 稿件说明：
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赵再昆, 王铁行, 张亮, 等. 高温作用下非饱和黄土裂隙演化及其定量分析[J]. 岩土力学, 2024,45(5):1297-1308.

ZHAO Zai-kun, WANG Tie-hang, ZHANG Liang, et al. Fracture evolution of unsaturated loess under high temperature and its quantitative analysis[J]. 2024, 45(5): 1297-1308.
赵再昆, 王铁行, 张亮, 等. 高温作用下非饱和黄土裂隙演化及其定量分析[J]. 岩土力学, 2024,45(5):1297-1308. DOI： 10.16285/j.rsm.2023.0913.

ZHAO Zai-kun, WANG Tie-hang, ZHANG Liang, et al. Fracture evolution of unsaturated loess under high temperature and its quantitative analysis[J]. 2024, 45(5): 1297-1308. DOI： 10.16285/j.rsm.2023.0913.

摘要

黄土地区采用热减湿工法加固基坑边坡具有潜在应用价值，科学评价高温减湿黄土的裂隙演化是验证该加固工法可行性的关键环节。利用自制试验装置，进行了不同初始干密度和初始含水率的非饱和黄土在50～200 ℃温度水平下的裂隙演化试验，观察了土样含水率和表层裂隙变化，通过试验图像处理定量分析了裂隙率、裂隙总长、分形维数、裂隙平均宽度等裂隙指标随温度的变化规律。分析结果显示：随着温度水平提高，、、均有所提高，变化不明显；初始干密度的提高使、、明显减小，使明显提高；初始含水率的升高使、、、显著提高。高温作用显著改变土体的起裂模式，100 ℃临界温度作用下土体的起始裂隙快速出现，这可能与高压水蒸气的不均匀挤压有关。高温极大加快裂隙演化进程，但超过100 ℃后，继续升温对裂隙演化的加速幅度不大。从断裂力学的角度分析了高温作用下黄土裂隙开裂和扩展的力学机制，揭示了高温黄土裂隙演化机制。基于基质吸力对裂隙演化的重要影响，建立了考虑高温的基质吸力公式，在一定程度上揭示了高温对基质吸力的显著影响。

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