冻融作用对原状棕壤抗剪强度的影响
Journal of Soil and Water Conservation(2021)
Abstract
为揭示冻融循环作用对棕壤抗剪强度的影响,采集沈阳地区5 cm和25 cm 2个深度原状棕壤(分别为H5和H25)为研究对象,通过室内冻融循环模拟和土壤直剪试验,研究冻融循环次数和土壤含水率对土壤抗剪强度的影响.结果表明:(1)土样含水率越高,初次冻融作用的破坏效果越强,1次冻融循环后,含水率为25%的H5和H25土样黏聚力分别下降50.00%和25.87%;含水率35%的H5和H25土样黏聚力分别下降75.61%和50.77%.15次冻融循环后,含水率10%的H5和H25土样黏聚力分别增加74.36%和60.08%;含水率35%的H5和H25土样黏聚力分别增加14.63%和26.15%.但在2个不同含水率条件下,黏聚力的增大机制不同.(2)含水率为15%,20%,25%条件下,H5和H25土样内摩擦角在多次冻融循环中始终在一定范围内波动,说明这3个含水率下冻融作用对土壤内摩擦角影响具有不确定性.35%含水率的H5和H25土样内摩擦角受冻融作用的影响较小,分别在(18.57°±0.88°)和(12.86°±1.14°)变化.(3)平均抗剪强度主要受土壤含水率影响,随着含水率的增加呈指数函数减小.受黏粒含量影响,含水率低于25%时,H25土样平均抗剪强度高于H5土样;含水率高于25%时,H25土样平均抗剪强度偏低.
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