ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА СДВИГОВУЮ ПРОЧНОСТЬ СЕЗОННО ПРОМЕРЗАЮЩИХ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ Study on the Microscopic Deterioration Mechanism of Loess in Seasonal Frozen Areas under Acid Pollution

Wanjun Ye, Jinyang Tian, Xu Duan, Qianqian Ma, Zhiyuan Xu, Yu Wang

Аннотация


В сезонно промерзающих лессовых грунтах загрязнение кислотными растворами может приводить к неравномерному оседанию, обрушению и другим явлениям, представляющим угрозу для инженерных конструкций и жизни людей. В ходе исследования образцы лесса нарушенной структуры подвергались различным уровням загрязнения раствором соляной кислоты и нескольким циклам замораживания–оттаивания. Затем были проведены испытания на прямой сдвиг, наблюдения с помощью сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурный анализ. Увеличение концентрации кислоты и циклов
замораживания–оттаивания вызывает химические реакции и структурные изменения, сопровождающиеся резким снижением максимальной прочности, значительным снижением сцепления и незначительным уменьшением угла внутреннего трения. Частицы грунта подверглись фрагментации, большое
количество межкристаллитного вяжущего материала растворилось, а количество и размер пор увеличилось. Кроме того, образовалось много агломерированных частиц. Полученные результаты могут быть использованы для изучения и прогнозирования строительных свойств лесса при кислотном загрязнении в районах сезонного промерзания грунтов.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol. 61, No. 5


Литература


Xie Dingyi, Xing Yichuan. Soil mechanics for loess soils[M]. Beijing: Higher Education Press, 2016.

Liu Kuan, Ye Wanjun, Long Pengwei. Microscopic mechanisms of shear strength variation in acid- and alkali-contaminated loess[J]. Environmental Earth Sciences. 2023, 82(23). https://doi.org/10.1007/s12665-023-11252-z

Zhu Chunpeng, Liu Hanlong. Study on engineering properties of polluted soil[J]. Rock and Soil Mechanics, 2007, (03): 625-630. DOI:10.16285/j.rsm.2007.03.036

Chen Yong, Huang Yinghao, Cai Zhengyin, et al. Failure mechanism and treatment measures for expansive soil canals in cold regions: A case study of the Xinjiang Water Conveyance Canal in China[J]. Cold Regions Science and Technology, 2023, 216. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2023.103991

Lu Yang, Liu Sihong, Alonso E, et al. Volume changes and mechanical degradation of a compacted expansive soil under freeze-thaw cycles[J]. Cold Regions Science Technology. 2019, 157:206–214. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2018.10.008

Zhang Shuocheng , Liu Hua, Chen Wenhua, et al. Strength deterioration model of remolded loess contaminated with acid and alkali solution under freeze-thaw cycles[J].Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2020, 79(6):3007-3018 https://doi.org/10.1007/s10064-019-01721-w

Usov A N, Chernov M S, Sokolov V N, et al. Variation in the microstructure of clay soil during deformation under triaxial compression with consideration of the occurrence of deformation instability[J]. Moscow University Geology Bulletin, 2018, 73(1): 83–86. https://doi.org/10.3103/S014587521801012X

Ye Wanjun, Zhou Zihao, Bai Yang, et al. Multiscale study of the strength deterioration and microstructure changes in loess during dry‒wet and freeze‒thaw cycles[J]. Journal of the Chinese Institute of Engineers, 2024, 47(3).

Li Tianguo, Kong Lingwei, Guo Aiguo. The deformation and microstructure characteristics of expansive soil under freeze–thaw cycles with loads[J]. Cold Regions Science and Technology, 2021, 192: 103393. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2021.103393

Liu Kuan, Ye Wanjun, Jing Hongjun. Multiscale evaluation of the structural characteristics of intact loess subjected to wet/dry cycles[J]. Nat Hazards. 2023. https://doi.org/10.1007/s11069-023-06253-x.

Ye Wanjun, Yang Gengshe, Peng Jianbing, et al. Test research on mechanism of freezing and thawing cycle resulting in loess slope spalling hazards in Luochuan[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2012, 31(01): 199-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-6915.2012.01.023

Zhang Xiaolu. Experimental research on soil contaminated by acid and alkali[D]. HoHai University, 2007.

Liu Kuan, Ye Wanjun, Gao Haijun, et al. Evolution law and microscopic mechanism of shear strength of acid- or alkali-contaminated loess[J]. Rock and Soil Mechanics, 2022, 43(S1): 1-12. DOI: 10.16285/j.rsm.2020.0401.

Qi Jilin, Zhang Jianming, Zhu Y uanlin. Influence of freezing-thawing on soil structure and its soil mechanics significance[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2003(S2): 2690-2694.

Liu Kuan, Ye Wanjun, Jing Hongjun, et al. Microscopic damage identification and macroscopic mechanical response of loess in seasonal frozen areas[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2021, 43(S1): 192-197.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.