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本文依托广西自然科学基金(项目编号:2017GXNSFAA198213)与广西高校科学技术研究重点项目(项目编号KY2015ZD055)开展系列研究,侧重于农业污染红黏土的研究。选取典型的具有代表性的桂林雁山地区红黏土作为试验土样,氨水(NH3·H2O)为污染物,考虑NH3·H2O质量分数(0、4.5%、9%、13.5%、18%)和养护时间(1d、7d、14d)双因子因素,人工制备污染红黏土土样,对NH3·H2O污染红黏土的物理力学性质与微观结构开展试验研究,探究NH3·H2O污染对桂林地区红黏土力学效应弱化的机理。主要研究成果包含以下几个方面:(1)物理性质试验结果表明:随着NH3·H2O质量分数及养护时间的增加,红黏土的质量(m)、含水率(?)、比重(GS)、孔隙比(e)逐渐增大,整体表现为m、?、G、e的增大幅度在NH3·H2O质量分数013.5%大于13.5%18%,养护时间前期(1d→7d)增加幅度较大,后期(7d→14d)增速放缓;红黏土的液限(LW)、塑限(Wp)逐渐增大,最高增幅量分别出现在NH3·H2O质量分数为18%与养护时间14d时。(2)力学性质试验结果表明:随着养护时间、NH3·H2O质量分数的增加,污染红黏土的压缩模量(ES)逐渐减小。养护时间一定时,随着NH3·H2O质量分数的增加红黏土抗剪强度(?)均为递减;NH3·H2O质量分数在018%,随着养护时间延长,污染红黏土的?呈减小的趋势。在养护时间一定,随着NH3·H2O质量分数的增大,其c、?逐渐减小;在NH3·H2O质量分数一定,随着养护时间的增加,污染红黏土的c、?减小。(3)微结构特性试验结果表明:随NH3·H2O质量分数与养护时间的增加,土颗粒表面由光滑、孔隙少、团聚体结构较致密、多为片状或叠片状→表面开始变得粗糙、孔隙逐渐变大、出现少量的粒状体→逐渐形成松散的团块结构,孔隙分散,并出现架空结构。从以上试验研究对NH3·H2O溶液污染红黏土导致的红黏土力学效应弱化的机理可从碱-土相互作用进行解释。NH3·H2O溶液侵入红黏土后与土体中物质发生一系列物理化学反应,其反应生成充填在土颗粒间的胶结物质,土颗粒表面的结合水膜逐渐变厚,土体体积膨胀,导致土颗粒m、GS、e增大,同时NH3·H2O溶液的侵入破坏了红黏土的原始结构,消耗了土颗粒间的胶结物质,使得红黏土LW、Wp增大;NH3·H2O水解后电离出的OH-与红黏土中的胶结矿物质(SiO2、Al2O3)发生反应,致使红黏土颗粒间的胶结物溶解并生成新的絮状物,结果,土体颗粒间的胶结能力降低,土体原始稳定结构状态发生变化,变形能力增强,土体压缩性增大。