黏粒含量對黃土抗剪強度影響試驗

王 力，李喜安，洪 勃，杜少少，張航泊，趙 寧

?

黏粒含量對黃土抗剪強度影響試驗

王 力1,2，李喜安2,3，洪 勃1,2，杜少少1，張航泊1，趙 寧2

(1. 礦山地質災害成災機理與防控重點實驗室，陜西 西安 710054；2. 長安大學地質與測繪工程學院，陜西 西安 710054；3. 國土資源部巖土工程開放研究實驗室，陜西 西安 710054)

開展不同黏粒含量對黃土抗剪強度影響的試驗研究，揭示黏粒含量對抗剪強度的影響及其微觀機理，為黃土地區的工程實踐提供科學依據。通過自制負壓濕篩裝置篩取不同黏粒含量的黃土試樣，采用靜壓法將不同黏粒含量的黃土試樣制成同一干密度不同含水率試樣進行直剪試驗。研究表明：隨著含水率的增長，不同黏粒含量試樣黏聚力均表現為先增加后減小的變化規律，并在含水率14%附近達到最大值；內摩擦角則均呈單調下降的變化趨勢。隨黏粒含量的增長，不同含水率試樣黏聚力呈增大趨勢；內摩擦角呈先減小后增加的變化趨勢。通過其微觀結構可解釋黏粒含量對黃土抗剪強度的影響機制。

黏粒含量；含水率；抗剪強度；黏聚力；內摩擦角；微觀結構

黃土作為一種多孔隙、弱膠結、欠固結的第四紀沉積物，其物質組成、顆粒形態、接觸及連接方式十分復雜[1-2]。在黃土沉積過程中，由于成土作用、風化過程等多方面的差異，導致不同地域的黃土粒級組成存在明顯差異。不同粒級組成的黃土，其物理力學性質有著顯著差異，因此，系統地研究由于粒級變化而導致的黃土各種物理力學性質差異及其微觀機理十分必要[3]。

黃土高原晚更新世黃土粒度組成在區域上有一定的變化規律，從西北向東南黃土粒度由粗向細逐漸轉變，砂粒組分減少，黏粒組分增多。隨著黏粒含量的增加，馬蘭黃土由砂黃土過渡至黏黃土，從而導致其物理力學特性發生顯著變化[4-5]。目前，黏粒含量對土體力學特性的影響已經引起了國內外學者的重視，許多學者對該問題作了不同程度的研究。M. A. DAFALLA[6]對黏土與砂土混合物進行直剪試驗，發現混合物的黏聚力隨著黏土含量的增加呈現出增長的趨勢。張曉麗等[7]開展了黏粒含量對膨脹土抗剪強度的試驗研究，發現隨黏粒含量的增大，黏聚力逐漸減小，內摩擦角則先減后增；顧成全等[8]通過室內試驗分析了黏聚力隨試樣含水率與黏粒含量比值的變化關系，得出比值越大黏聚力越小的變化趨勢；帥常娥等[9]探討了不同級配下滑帶土中黏粒含量對黏聚力和內摩擦角等強度參數的影響；陳永健等[10]研究了膨潤土和高嶺土含量對砂土強度的影響，發現黏聚力隨著黏粒含量的增加而增加，摩擦角與黏粒含量并非呈單調關系；劉雪珠等[11]對不同黏粒含量的粉細砂進行液化試驗，發現在不同固結比時，黏粒含量不同，抗液化強度不同。衡朝陽等[12]對不同黏粒含量的重塑樣進行動三軸試驗，發現不同黏粒含量的試樣砂土動力特性不同。吳建平等[13]對含黏粒重塑砂土的自振柱和動三軸試驗時，發現其動剪切模量和抗液化性隨黏粒含量的增大而減小，并研究了其變化機理。唐小微等[14]對不同黏粒含量砂土進行試驗，發現黏粒含量對砂土抗液化性能的影響并非單調的，而存在一個極值使得其抗液化性能最差。

目前，國內外大多數研究多集中在黏粒含量對砂土強度特性的影響，而對黃土方面的研究較少且不夠系統。鑒于此，筆者通過自制負壓濕篩裝置篩取了其他粒組基本不變條件下不同黏粒含量的黃土試樣，分析在其他粒組不變情況下黏粒含量對黃土抗剪強度的影響規律，同時借助于掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對其微觀機理進行了分析，相關認識為黃土的工程實踐提供了重要的基礎依據[15]。采用這種方法可以控制其他粒組基本不變，有效排除其他粒組對試驗結果的影響，克服了原狀試驗不可控制因素較多，試驗隨機誤差較大等缺點，可以較好地得出黏粒含量對黃土抗剪強度影響的量化結果。

1 試驗方案

1.1 土樣的基本性質與試樣制備

試驗所用土樣為延安新區地表以下4 m深度的晚更新世Q3黃土。試樣的主要物理指標見表1。本次試驗土樣先后經過2 mm標準篩，再使用自制負壓濕篩裝置(圖1)篩取黏粒質量分數為12%、16%、20%、24%的黃土土樣，以實現對黃土試樣中黏粒含量的人為可控，并利用激光粒度儀對土樣的黏粒質量分數進行測定[15]，顆粒分布曲線如圖2所示。

表1 試驗土樣的基本物理參數

圖1 負壓濕篩

將不同黏粒含量的黃土樣按照目標含水率為10%、14%、18%、22%的順序采用“水膜遷移法”依次改變土樣的含水率。然后將其放入保濕皿中使表層的水可以滲入到內部，從而保證試樣含水率均勻分布，再按同一干密度(1.5 g/cm3)稱取相應質量的土樣，用靜壓法將其壓入直剪環刀(內徑61.8 mm，高度20 mm)內，置于保濕皿中備用。

圖2 顆粒分布曲線

1.2 試驗方法

試驗采用南京土壤儀器廠有限公司生產ZJ型應變控制式直剪儀。按《土工試驗規程》[16]規定的方法進行剪切，采用固結快剪，剪切速率0.08 mm/min。在進行直剪試驗前先將土樣在豎向壓力下固結至穩定，穩定的標準為變形小于0.005 mm/h，豎向壓力分別為100 kPa、200 kPa、300 kPa、400 kPa；然后保持豎向壓力不變進行水平剪切。

2 含水率對黏聚力和內摩擦角的影響

2.1 含水率對黏聚力的影響

圖3為黏聚力與含水率的關系曲線。由圖可以看出，隨著含水率的增長，黏聚力均呈現先增大后減小的變化趨勢，并在含水率為14%左右達到最大值。試驗呈現這種變化趨勢是由于在低含水率時，水在土體中主要以結合水的形式存在，有利于加強顆粒間結構連結的引力，同時也存在毛細管作用力的影響。隨著含水率的增大，土顆粒之間的水離子濃度增大，顆粒之間出現滲透斥力使土粒相互排斥，因而顆粒間的黏聚力減小[17]。此外，當含水率升高，土顆粒表面的結合水膜不斷增厚，自由水比例越來越高，并且土中的基質吸力隨著含水率的增大逐漸減小，同時土體中的膠結物質逐漸溶解[18]。因此當含水率超過14%時，黏聚力隨著含水率的增大而減小。

圖3 不同黏粒含量條件下黏聚力與含水率關系曲線

2.2 含水率對內摩擦角的影響

圖4為內摩擦角與含水率的關系曲線。由圖可知，隨含水率的增加，內摩擦角逐漸減小。產生這個現象主要是由于隨著含水率的增加，土顆粒表面的吸附水膜變厚，致使顆粒間相對運動的阻力減弱，黏滯性降低，因而內摩擦角隨著含水率的增加而減小。

圖4 不同黏粒含量條件下內摩擦角與含水率關系曲線

3 黏粒含量對黏聚力和內摩擦角的影響

3.1 黏粒含量對黏聚力的影響及微觀機理

由圖5可以看出，在相同干密度、不同含水率情況下，隨著黏粒含量的增加，黏聚力均表現出了整體上升的變化趨勢。當黏粒質量分數小于20%時，整體變化趨勢較緩，每級平均增長6.5%，這是由于在此階段黏粒含量整體較小，其大部分存在于骨架顆粒間孔隙及接觸點，黏聚力的產生主要是骨架顆粒與賦存其周圍的黏粒共同作用的結果。當黏粒質量分數大于20%時，整體變化趨勢變陡，平均增長15%，這表明在此階段隨著黏粒含量的增長，粗顆?；颈火ち０?，在剪切破壞過程受影響較小，黏聚力主要由黏粒間的膠結作用引起，黏粒越多，膠結作用越大，黏聚力隨之增強。

圖5 不同含水率條件下黏聚力與黏粒含量的變化關系

黏粒對黏聚力的影響可以從黏粒含量的變化及其賦存狀態角度進行分析。隨著黏粒含量的增長，賦存在粗顆粒周圍的黏粒逐漸聚集，直至形成粗顆粒的包衣。隨著黏粒進一步增加，包衣增厚且變得更為連續，膠結作用隨之增強，導致最終試樣的宏觀力學性狀由黏?？刂?，不同質量分數黏粒的黃土試樣SEM圖像如圖6所示。

為探討剪切破壞過程中隨黏粒含量的增長結構單元變化對黏聚力的影響，同時更直觀的展現骨架顆粒的更替過程，根據不同黏粒含量試樣的掃描電鏡照片，建立由黏粒與粗顆粒組成的概念模型，并模擬其剪切結果，如圖6所示。從圖6a—圖6d可以很清晰的看出以黏粒為主的黏土礦物散粒逐漸在粗粒間孔隙形成集粒，并隨著黏粒含量的增長向粗顆粒間接觸點轉移，直至將粗顆粒隔開并且完全包裹的變化過程，在此過程中粗顆粒的連接形式也從直接點接觸、面接觸過渡至間接點接觸、面接觸。從概念模型及模擬剪切結果可以看出圖6a即黏粒質量分數為12%時，粉砂顆粒自身剪切情況分布最多，破壞后剪切面附近粉砂顆粒發生大量旋轉和少數破裂現象；隨著黏粒質量分數逐漸增長至24%，如圖6b—圖6d所示，在此過程中黏粒逐漸聚集形成集粒，最終成為新的骨架顆粒，由相應剪切結果即圖6f—圖6h可以看出，剪切面附近破壞單元由于黏粒的增加，出現黏粒與粗顆粒分離破壞向集粒自身分離破壞演變的趨勢。又根據圖5可知，黏聚力隨黏粒含量的增長呈上升趨勢，由此可以推斷粗顆粒自身斷裂破壞情況產生的黏聚力較小，集粒自身分離破壞情況產生的黏聚力較大，產生這種結果的原因主要與黏粒的膠結斷裂數量和破壞面積有關。

圖6 不同黏粒質量分數黃土試樣電鏡照片及其概念模型

3.2 黏粒含量對內摩擦角的影響及微觀機理

根據試驗數據，繪制內摩擦角與黏粒含量的變化曲線(圖7)。由圖可以明顯看出，在不同含水率條件下，內摩擦角在黏粒質量分數小于20%時均出現了隨著黏粒含量的增長整體遞減的變化趨勢。該現象是由于在此階段摩擦作用主要由骨架顆粒間相互作用引起，隨著黏粒含量的增加，部分黏粒開始向骨架顆粒間接觸點聚集，致使相對穩定的骨架結構產生“潤滑”效果，鑲嵌作用逐漸減小，摩擦力隨之下降。隨著黏粒含量的持續增加，黏粒將粗顆粒顆粒完全隔開，摩擦作用開始由黏粒間相互作用引起，故黏粒質量分數在大于20%后，內摩擦角隨著黏粒含量的增長開始呈現增大趨勢[15]。

圖7 不同含水率條件下內摩擦角與黏粒含量變化關系

黏粒對黃土試樣內摩擦角的影響可以從黏粒與粗顆粒賦存狀態的微觀結構特征來解釋。由于本次試驗所制備的黃土試樣是以粉砂顆粒和黏粒通過一定比例混合組成，而黏粒主要由黏土礦物與膠結物等大小不一的粒團通過多種連接方式聚集而成，其不同形式的連接方式導致了不同的宏觀力學形態[15]。如不同黏粒含量黃土試樣微觀圖像建立的概念模型所示(圖6)，根據試樣中黏粒賦存狀態的不同，可以分為2個階段[19-21]。

第一階段，以相互接觸的粗顆粒為試樣主骨架階段，顆粒間摩擦作用在此過程中主要由粒徑較大的粉砂顆粒引起，黏粒間的摩擦作用較小，如圖6a至圖6c穩定狀態前所示。在圖6a (黏粒質量分數Q=12%) 所示的結構中，大部分游離的黏粒存在于粗顆粒骨架所形成的孔隙內，極少吸附于粗顆粒表面，又因黏粒整體含量較少，此時粗顆粒的連接形式主要為直接點接觸與面接觸，該連接形式在承受剪切作用時對摩擦作用貢獻較大，因此試樣內摩擦作用主要由粗顆粒骨架引起；在圖6b (Q=16%) 所示結構中，黏粒開始聚集并向粗顆粒周圍靠近，此時黏粒部分存在于粗顆?？紫吨?，部分存在于粗顆粒間接觸點，并逐漸隔開粗顆粒，參與骨架形成，此時土體架構并不穩定，粗顆粒連接關系多為間接點接觸，黏粒對粉粒潤滑效果明顯，粉粒顆粒間摩擦作用進一步下降；在圖6c (Q=20%) 所示結構中，黏粒已完全隔開粗顆粒，粗顆粒間摩擦作用將至最低點，顆粒間相互作用逐漸由黏粒主導，但由于以聚集狀態的黏粒較少，集粒的膠結作用尚未達到形成試樣主骨架的強度。隨著黏粒含量的繼續增長，黏粒間膠結作用加強，形成“鏈狀”結構的黏粒集粒開始承擔試樣骨架作用，由此進入微觀結構第二階段[15]。

第二階段，試樣宏觀力學性狀由相互接觸、膠結作用較強的黏粒集?？刂齐A段，如圖6d (Q=24%) 所示。此時粗顆粒被完全隔開，接觸形式轉為間接面接觸，試樣內幾乎無粉粒顆粒間摩擦作用，隨著黏粒含量的持續增長，黏粒逐漸填充試樣孔隙，顆粒間相對摩擦呈上升趨勢，但由于黏粒顆粒間摩擦作用相比粗顆粒較小，故上升趨勢較緩[15]。

黃土微觀結構從圖6a過渡至圖6d，試樣內部顆粒的摩擦作用逐漸由粗顆?？刂妻D化為黏?？刂?，此過程的本質是以粗顆粒作為試樣骨架顆粒的粒間孔隙逐漸增大直至完全分離，同時粗顆粒間接觸關系由點過渡至面的過程。由此可以得出黏粒含量存在某個臨界值使粉粒被完全隔開，即黏粒臨界質量分數th[22]，根據上述分析可知本次試驗的臨界黏粒質量分數為20%。由此可以引入粒間孔隙比，并以臨界黏粒值為依據，對不同黏粒含量黃土試樣內摩擦角進行分析。

當黏粒質量分數小于臨界值20%時，黏粒對于試樣內顆粒間摩擦作用的影響較小，如圖6a—圖6c穩定狀態前，此時粗顆粒作為試樣主骨架，骨架孔隙比即粉粒間孔隙比s可通過公式(1)[23]得到：

式中為試樣總孔隙體積；c為黏粒質量分數。

由式(1)可以得出，在黏粒含量小于20%的情況下，隨著黏粒的增加，粗粒間孔隙比s逐漸增大，如圖8所示，粗顆粒間接觸點逐漸減少，摩擦作用隨之減弱，這也驗證了圖7在黏粒質量分數小于20%時，內摩擦角呈下降趨勢的正確性。

圖8 黏粒含量與粉粒間孔隙比關系曲線

當黏粒質量分數大于臨界黏粒質量分數20%后，黏粒集粒承擔試樣骨架顆粒作用，隨著黏粒含量的增長，黏粒在隔開粗顆粒的同時將試樣內孔隙填充，由于顆粒間接觸面積的增加，試樣摩擦作用隨之增強，宏觀上則表現出摩擦角出現緩慢上升趨勢的現象。

4 結論

a. 黏聚力隨著含水率的增加先增大后減小，在含水率為14%左右達到最大值；內摩擦角隨著含水率的增加呈減小趨勢。

b. 在相同含水率情況下，隨著黏粒含量的增長，以黏粒作為接觸介質的粗顆粒，逐漸由點接觸過渡至面接觸，顆粒間膠結作用逐漸增強，破壞膠結作用所需的最小外應力隨之增大，從而出現黏聚力隨黏粒含量的增加而增大的現象。

c. 在相同含水率情況下，由于黏粒質量分數在小于20%時，粗顆粒間孔隙隨黏粒含量的增長逐漸變大，內摩擦角出現下降趨勢；在黏粒質量分數大于20%后，粗顆粒被完全隔開，黏粒間接觸面積增大，內摩擦角開始緩慢上升。

d. 黏粒對黃土抗剪強度參數影響顯著，其影響機制可由黏粒賦存狀態的微觀結構得到較好的解釋，并可借助顆粒間孔隙比加以量化分析。

[1] 宋章，程謙恭，張煒，等. 原狀黃土顯微結構特征與濕陷性狀分析[J]. 工程地質學報，2007，15(5)：646–653. SONG Zhang，CHENG Qiangong，ZHANG Wei，et al. Analysis of microstructure feature and collapsibility of undisturbed loess[J]. Journal of Engineering Geology，2007，15(5)：646–653.

[2] 孫建中. 黃土學[M]. 香港：香港考古學會出版，2005.

[3] 王力，李喜安，駱建文，等. 黃土顆粒分離方法試驗研究[J]. 水土保持研究，2017，24(6)：6–10. WANG Li，LI Xi’an，LUO Jianwen，et al. Experimental study on the loess particle separation method[J]. Research of Soil & Water Conservation，2017，24(6)：6–10.

[4] 王永焱. 中國黃土的結構特征及物理力學性質[M]. 北京：科學出版社，1990.

[5] 趙寧. 黏粒組分對黃土力學性質的影響及其微觀機理試驗研究[D]. 西安：長安大學，2017.

[6] DAFALLA M A. Effects of clay and moisture content on directshear tests for clay-sand mixtures[J]. Advances in Materials Science and Engineering，2013，562726.

[7] 張曉麗，周進，黃志全，等. 黏粒含量對磁縣段膨脹土抗剪強度影響的試驗研究[J]. 工程地質學報，2016，24(1)：109–115. ZHANG Xiaoli，ZHOU Jin，HUANG Zhiquan，et al. Experimental study on effect of clay content on shear strength of expansive soil at county[J]. Journal of Engineering Geology，2016，24(1)：109–115.

[8] 顧成權，孫艷. 土體內聚力隨含水量、黏粒含量及干密度變化關系探討[J]. 水文地質工程地質，2005，32(1)：34–36. GU Chengquan，SUN Yan. Discussion on the cohesion of soil changing with water content，cohesive soil content and dry density[J]. Hydrogeology and Engineering Geology，2005，32(1)：34–36.

[9] 帥常娥，石成，彭鵬. 滑帶土中黏粒含量及含水量的變化對其強度影響的試驗研究[J]. 勘察科學技術，2012(5)：1–5.SHUAI Chang’e，SHI Cheng，PENG Peng. Experimental study on change of clay content and water content in sliding zone soils on strength[J]. Site Investigation Science and Technology，2012(5)：1–5.

[10] 陳永健，趙艷林，文松松，等. 黏粒含量對砂土強度和壓縮特性的影響[J]. 科學技術與工程，2017，17(23)：281–286.CHEN Yongjian，ZHAO Yanlin，WEN Songsong，et al. Effect of clay content on the strength and compressibility of sandy soil[J]. Science Technology and Engineering，2017，17(23)：281–286.

[11] 劉雪珠，陳國興. 黏粒含量對南京粉細砂液化影響的試驗研究[J]. 地震工程與工程振動，2003，23(3)：150–155. LIU Xuezhu，CHEN Guoxing. Experimental study on influence of clay particle content on liquefaction of Nanjing fine sand[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration，2003，23(3)：150–155.

[12] 衡朝陽，何滿潮，裘以惠. 含黏粒砂土抗液化性能的試驗研究[J]. 工程地質學報，2001，9(4)：339–344. HENG Chaoyang，HE Manchao，QIU Yihui. Experimental study of liquefaction-resistant characteristics of clayed sand[J]. Journal of Engineering Geology，2001，9(4)：339–334.

[13] 吳建平，吳世明. 重塑含黏粒砂土的動模量和液化勢[J]. 浙江大學學報(工學版)，1988，22(6)：13–19. WU Jianping，WU Shiming. Restore contain clay dynamic modulus and liquefaction potential of sandy soil[J]. Journal of Zhejiang University(Natural Science Edition)，1988，22(6)：13–19.

[14] 唐小微，李濤，張西文，等. 黏粒含量對砂土靜動力液化影響的試驗[J]. 哈爾濱工程大學學報，2016，37(3)：332–337.TANG Xiaowei，LI Tao，ZHANG Xiwen，et al. Experiment of effect of clay contentonstatic and dynamic liquefaction of sand[J]. Journal of Harbin Engineering University，2016，37(3)：332–337.

[15] 王力，李喜安，趙寧，等. 黏粒含量對黃土物理力學性質的影響[J]. 中國地質災害與防治學報，2018，29(3)：133–143. WANG Li，LI Xi’an，ZHAO Ning，et al. Effect of clay content on physical and mechanical properties of loess soils[J]. The Chinese Journal of Geological Hazard and Control，2018，29(3)：133–143.

[16] 中華人民共和國水利部. SL237–1999土工試驗規程[M]. 北京：中國水利水電出版社，1999.

[17] 王娟娟，張秀麗，王鐵行. 考慮含水量和密度影響的壓實黃土抗剪強度特性研究[J]. 西安建筑科技大學學報(自然科學版)，2014，46(5)：687–691. WANG Juanjuan，ZHANG Xiuli，WANG Tiexing. The shear strength research of compacted loess considering the impact of moisture content and dry density[J]. Journal of Xi’an University of Architecture & Technology(Natural Science Edition)，2014，46(5)：687–691.

[18] 許四法，王志健，胡琦，等. 重塑非飽和粉質黏土抗剪強度特性試驗研究[J]. 浙江工業大學學報，2015，43(2)：227–231. XU Sifa，WANG Zhijian，HU Qi，et al. An experimental study on the shear strength characteristics of remolded unsaturated silty clay[J]. Journal of Zhejiang University of Technology，2015，43(2)：227–231.

[19] 王勇，王艷麗. 細粒含量對飽和砂土動彈性模量與阻尼比的影響研究[J]. 巖土力學，2011，32(9)：2623–2628. WANG Yong，WANG Yanli. Study of effects content on dynamic elastic modulus and damping ratio of saturated sand[J]. Rock and Soil Mechanics，2011，32(9)：2623–2628.

[20] THEVANAYAGAM S，FIORILLO M，LIANG J，et al. Effect of non-plastic fines on undrained cyclic strength of silty sands[J]. Geotechnical Special Publication，2000，295(107)：77–91.

[21] 黃磊，李喜安，蔡瑋彬，等. 延安新區馬蘭黃土濕陷特性的PFC2D模擬[J]. 煤田地質與勘探，2017，45(3)：119–124.HUANG Lei，LI Xi’an，CAI Weibin，et al. Simulation of collapsible characteristics of Malan loess in Yan’an new area by PFC2D[J]. Coal Geology & Exploration，2017，45(3)：119–124.

[22] 朱建群. 含細粒砂土的強度特征與穩態性狀研究[D]. 武漢：中國科學院(武漢巖土力學研究所)，2007.

[23] THEVANAYAGAM S. Effect of fines and confining stress on undrained shear strength of silty sands[J]. Journal of Geotechnical & Geoenvironmental Engineering，1998，124(6)：479–491.

Effect of clay content on shear strength of loess

WANG Li1,2, LI Xi’an2,3, HONG Bo1,2, DU Shaoshao1, ZHANG Hangbo1, ZHAO Ning2

(1. Key Laboratory of Mine Geological Hazards Mechanism and Control, Xi’an 710054, China; 2. School of Geological Engineering and Geomatics, Chang’an University, Xi’an 710054, China; 3. Open Research Laboratory of Geotechnical Engineering, Ministry of Land and Resources, Xi’an 710054, China)

The experimental research about effect of different clay content on shear strength of loess was carried out to reveal the influence of clay content on shear strength and its microscopic mechanism, and then a scientific basis for engineering practice of loess was provided. Self-made wet sieve device under negative pressure was applied to screen loess samples with different clay content. Different clay content of the loess samples were made to the same dry density, but with different moisture content using static pressure method, and then were taken direct shear test. The results show that with the increase of moisture content, the cohesion of samples with different clay content firstly increased and then decreased, and reached the maximum near 14%, while the friction angle showed a monotonic downward trend. With the increase of clay content, the cohesion showed a rising trend, while the friction angle first decreased and then increased. The effect of clay content on shear strength of loess can be explained by its microstructure.

clay content; water content; shear strength; cohesion; internal friction angle; microstructure

National Natural Science Foundation of China(41572264)；Key Laboratory of Mine Geological Hazards Mechanism and Control Open Project Funded Project(2kf2017-17)

王力，1988年生，男，陜西華縣人，博士研究生，研究方向為黃土工程地質及地質災害防治. E-mail：cadxwangli@163.com

李喜安，1968年生，男，陜西丹鳳人，博士，教授，博士生導師，從事黃土地質災害方面的教學與科研工作. E-mail：dlixa@chd.edu.cn

王力，李喜安，洪勃，等. 黏粒含量對黃土抗剪強度影響試驗[J]. 煤田地質與勘探，2019，47(3)：179–185.

WANG Li，LI Xi’an，HONG Bo，et al. Effect of clay content on shear strength of loess[J]. Coal Geology & Exploration，2019，47(3)：179–185.

1001-1986(2019)03-0179-07

TU41

A

10.3969/j.issn.1001-1986.2019.03.028

2018-06-17

國家自然科學基金項目(41572264)；礦山地質災害成災機理與防控重點實驗室開放課題(2kf2017-17)

(責任編輯 張宏 周建軍)