黄土古土壤工程力学性质机理研究

黄土古土壤区开展工程建设活动受其工程力学性质影响巨大.为揭示黄土古土壤工程力学性质,从银西铁路早胜一号隧道取得黄土古土壤试样,通过室内无侧限抗压强度试验、抗拉强度试验、直剪试验及无荷载膨胀率测试,研究其力学强度及参数,以期为黄土古土壤地区工程建设活动提供科学依据和研究参考.结果表明,早胜一号隧道1号斜井西安方向上、中、下3个台阶处,黄土古土壤试样的峰值抗压强度分别为5.09 MPa、4.98 MPa和4.28 MPa,抗拉强度分别为0.59 MPa、0.57 MPa和0.56 MPa.通过采用Mohr-Coulomb准则进行拟合峰值抗剪强度与正应力的关系,从而获得黄土古土壤强度参数,内摩擦角分别为34.70°、36.14°和35.39°,粘聚力分别为67.93 kPa、68.74 kPa和65.59 kPa.上台阶处黄土古土壤膨胀率最大值可达5.78％,原状和重塑黄土古土壤的最大无荷载膨胀率随含水率的增加呈幂函数下降,整个含水率变化过程中,重塑黄土古土壤的最大无荷载膨胀率均比原状黄土古土壤的大.