• ISSN 0258-2724
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粘土矿物成分与剪切强度的相关关系分析

王金淑 王世明 洪美玲 李永志 吴光 李林 张继龙

王金淑, 王世明, 洪美玲, 李永志, 吴光, 李林, 张继龙. 粘土矿物成分与剪切强度的相关关系分析[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 1033-1038. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.021
引用本文: 王金淑, 王世明, 洪美玲, 李永志, 吴光, 李林, 张继龙. 粘土矿物成分与剪切强度的相关关系分析[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(5): 1033-1038. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.021
WANG Jinshu, WANG Shiming, HONG Meiling, LI Yongzhi, WU Guang, LI Lin, ZHANG Jilong. Correlation Analysis between Clay Mineral Composition and Shear Strength[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 1033-1038. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.021
Citation: WANG Jinshu, WANG Shiming, HONG Meiling, LI Yongzhi, WU Guang, LI Lin, ZHANG Jilong. Correlation Analysis between Clay Mineral Composition and Shear Strength[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(5): 1033-1038. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.021

粘土矿物成分与剪切强度的相关关系分析

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.05.021
详细信息
    作者简介:

    王金淑(1990—),女,博士研究生,研究方向为膨胀岩土基础理论,E-mail: jinshuwang@my.swjtu.edu.cn

    通讯作者:

    王世明(1981—),男,讲师,博士,研究方向为红层岩土宏微观物理力学性质等,E-mail: shimingw@home.swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: V221.3

Correlation Analysis between Clay Mineral Composition and Shear Strength

  • 摘要: 为探究矿物成分对土体强度的影响规律,对纯的粘土矿物进行扫描电镜和X射线衍射试验,确定其成分及微观组构. 对人工配制单一成分粘土,开展不同初始含水率状态下的直剪试验,分析了含水率对各单一矿物粘性土的粘聚力、内摩擦角的影响;对比不同粘土矿物人工配土抗剪强度随含水率变化规律,结合各单一矿物的微观组构特征,探讨了粘土矿物成分对剪切强度的影响. 研究结果表明:高岭石的粘聚力、内摩擦角均随含水率增大单调减小;伊利石和蒙脱石在含水率分别为18%和25%时出现粘聚力峰值;含水率小于20%时,蒙脱石内摩擦角随含水率增加呈线性增大;大于20%时,内摩擦角线性减小.

     

  • 图 1  单一矿物的扫描电镜图像

    Figure 1.  Scanning electron micrographs of single clay minerals

    图 2  单一矿物X射线衍射图谱

    Figure 2.  X-ray diffraction patterns of single clay minerals

    图 3  单一矿物土的剪应力-含水率的关系

    Figure 3.  Relationship between shear strength and moisture content of mono-mineral

    图 4  高岭石抗剪强度参数与含水率关系

    Figure 4.  Relationship between cohesion and water content

    图 5  伊利石、马兰黄土抗剪强度参数与含水率的关系

    Figure 5.  Relationship between shear strength and moisture content of illite and Malan loess

    图 6  蒙脱石及其他粘土粘聚力与含水率的关系

    Figure 6.  Relationship between cohesion and moisture content of montmorillonite and referenced soils

    图 7  蒙脱石、红粘土内摩擦角与含水率的关系

    Figure 7.  Relationship between friction angle and moisture content of Montmorillonite and red clay

    表  1  单一矿物重塑土的液塑限

    Table  1.   Liquid and plastic limit of single mineral soil

    项目 高岭石 伊利石 蒙脱石
    塑限 25 32 65
    液限 40 51 140
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  • 收稿日期:  2017-05-15
  • 刊出日期:  2018-10-01

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