第三届全国能源地下结构与工程学术研讨会

38 / 2021-10-06 20:30:34

温度条件下锌污染红黏土的三轴试验研究

红黏土；锌离子；温度；围压；变形模量；抗剪强度

为研究桂林当地的温度、锌离子污染浓度对当地红黏土的变形和强度影响，选取了三个温度变量，四个锌离子浓度，三个围压作为自变量对桂林红黏土进行了固结不排水温控三轴剪切试验。试验结果表明：温度、重金属锌离子浓度和围压对桂林红黏土的变形和强度明显的。当温度、锌离子浓度和围压作为变量时，红黏土的应力-应变关系均属于应变硬化型，且其变形模量随着应变的增大均呈现这样一种趋势——先保持几乎不变，然后迅速降低，最后缓慢降低。随着温度升高，红黏土内部水分子活跃起来，孔隙增多，水分子在土中使锌离子移动，使其与土颗粒充分接触，土的黏聚力下降，而内摩擦角则先增加后减小，二者共同作用使红黏土抗剪强度减弱。红黏土中锌离子浓度的增加使更多的锌离子胶结物质接触并反应，土颗粒间的胶结作用减弱，黏聚力和内摩擦角减小，红黏土的抗剪强度显著降低。而随着围压的增大，红黏土内部的裂隙减少或者闭合，抗剪强度不断增大。此外，温度、锌离子浓度与其抗剪强度均呈线性负相关关系，而围压与抗剪强度呈现正相关关系。