【摘 要】
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盐渍土在我国分布十分广泛,且较大比例的盐渍土分布区域属于冻土区,季节交替和昼夜温差变化引起的冻融循环作用破坏了土体的结构,对盐渍土地区的工程建筑物造成安全威胁。天然植物纤维加筋技术已被证实是一种有效提高盐渍土强度和抗变形能力的土壤改良方法,但是天然植物纤维加筋盐渍土在冻融循环作用下力学性能的衰减规律及劣化机理研究尚且薄弱。本文以滨海盐渍土为研究对象,选择棉花秸秆纤维作为加筋材料,分别研究了纤维加筋
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盐渍土在我国分布十分广泛,且较大比例的盐渍土分布区域属于冻土区,季节交替和昼夜温差变化引起的冻融循环作用破坏了土体的结构,对盐渍土地区的工程建筑物造成安全威胁。天然植物纤维加筋技术已被证实是一种有效提高盐渍土强度和抗变形能力的土壤改良方法,但是天然植物纤维加筋盐渍土在冻融循环作用下力学性能的衰减规律及劣化机理研究尚且薄弱。本文以滨海盐渍土为研究对象,选择棉花秸秆纤维作为加筋材料,分别研究了纤维加筋土力学性能,纤维-土界面力学性能和棉花秸秆纤维力学性能在经历冻融循环作用后的衰减规律,共同揭示了冻融循环作用对棉花秸秆纤维及其加筋土力学特性的影响,为盐渍土地区的工程建设提供理论参考。本文开展的主要试验研究内容及结论如下:（1）通过无侧限抗压试验和直剪试验,开展了冻融作用对纤维加筋盐渍土的力学性能研究,同时结合扫描电镜进行微观分析,揭示强度衰减机理。试验结果表明:试样的无侧限抗压强度和黏聚力随着冻融循环次数的增加而降低,在冻融循环前5次抗压强度和黏聚力衰减幅度较为明显,第5到20次衰减幅度逐渐减弱;内摩擦角基本保持不变,无显著变化规律。随着冻融循次数的增加,土体的孔隙面积比、孔隙平均等效直径和颗粒丰度分别增大了47.65%、22.36%和4.23%。（2）通过单根纤维拉拔试验,开展了纤维-土界面力学性能在冻融循环作用下的衰减规律研究,并对纤维-土界面的微观变化进行观察分析。结果表明:界面剪切强度随着冻融循环次数的增加而降低,冻融后界面剪切强度衰减率与试样的干密度和含水率均成正比。界面黏聚力与界面内摩擦角同样随着冻融次数的增加而降低,且衰减规律同无侧限抗压强度一致。冻融后纤维与土界面孔隙增大,接触面积减小,导致界面作用强度降低。（3）对棉花秸秆纤维进行拉伸试验,冻融后纤维拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量分别下降了27.3%、17.6%和30.4%。采用范式洗涤法、热重分析、X射线衍射试验和扫描电镜试验探究了纤维的化学组成、热稳定性、结晶度和微观形貌在冻融前后的变化,对纤维的降解程度进行了表征。图50表8参103
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