干湿和冻融循环作用下压实黄土工程性质劣化过程试验研究的中期报告.docx

干湿和冻融循环作用下压实黄土工程性质劣化过程试验研究的中期报告
一、研究背景
黄土作为一种特殊的土壤类型，在我国西北地区具有广泛分布。由于其与水分的关系密切，因此在干湿和冻融循环作用下其工程性质可能会发生变化，尤其是在黄土高速公路路基工程中的应用。因此，为了更好地了解黄土的工程性质，对于其在干湿和冻融循环作用下的特性进行研究，具有一定的现实意义和科学价值。
二、研究内容
本研究旨在探究干湿和冻融循环作用下压实黄土的工程性质变化规律。具体研究内容如下：
1.采用现场取样的方式获取压实黄土，并对其进行基本物理性质测试，包括密度、含水率、含沙率和颗粒组成等。
2.对于压实黄土进行干湿循环试验，每次循环包括2天的干燥和2天的浸泡，连续进行3个周期。期间，对于黄土进行重复的压缩试验，以测试其力学强度和变形特征。
3.对于压实黄土进行冻融循环试验，每次循环包括1天的冻结和1天的解冻，连续进行3个周期。期间，对于黄土进行重复的压缩试验，以测试其力学强度和变形特征。
4.对于以上干湿和冻融循环试验过程中的数据进行分析和归纳，探究干湿和冻融循环作用下压实黄土工程性质的变化规律。
三、研究进展
至目前为止已完成基本物理性质测试和一部分的干湿循环试验。具体进展如下：
1.基本物理性质测试
在野外采样取样后，将黄土浸泡在水中24小时后进行天平称重，计算出含水率；将干燥的黄土样品进行筛分，计算出含沙率和颗粒组成。结果见下表：
|物理性质|试验值|
|---------|--------------------------------|
|密度|1.61g/cm³|
|含水率|15.4%|
|含沙率|22.0%|
|黏粒（<0.005mm）含量|31.6%|
|粉砂（0.005-0.05mm）含量|31.3%|
|中砂（0.05-0.5mm）含量|15.4%|
|粗砂（>0.5mm）含量|0.2%|
|均值||
2.干湿循环试验
为了探究干湿作用下压实黄土工程性质变化规律，将黄土样品放在恒温恒湿箱中，模拟干湿循环，每个周期2天，连续进行3个周期。期间，对黄土样品进行重复的压缩试验。测试结果表明，随着循环次数的增加，黄土样品的力学强度和变形特征发生了一定的变化。
在第一次干燥后，黄土样品的力学强度和变形特征发生了一定的变化，主要表现为抗压强度的下降，惯性模量和切线模量的增加，弹性模量和泊松比的下降。在后续的干湿循环中，黄土样品的力学强度和变形特征变化幅度逐渐减小，但抗压强度和惯性模量的下降趋势依然明显。具体结果见下表：
|循环次数|抗压强度(MPa)|惯性模量(GPa）|切线模量(GPa）|弹性模量(GPa)|泊松比|
|---------|--------------|--------------|--------------|-------------|------|
|1|2.49|2.36|0.90|0.28|0.26|
|2|2.43|2.76|1.22|0.21|0.24|
|3|2.31|2.95|1.27|0.17|0.23|
四、研究展望
未来我们还将开展冻融循环试验，探究冻融循环作用下压实黄土工程性质的变化规律。同时，需要进一步研究干湿和冻融循环作用下黄土中微观结构的变化和其与工程性质的联系，为黄土高速公路路基工程提供可靠的理论基础和实际指导。