膠結物對花崗巖殘積土力學性能的影響試驗研究

摘要：膠結物對花崗巖殘積土的力學性質有著重要的影響。以高嶺石粉、蒙脫石粉、伊利石粉、紅黏土粉代替花崗巖殘積土細粒制作重塑土樣，分別開展抗壓、抗剪、抗拉及崩解試驗，研究不同膠結劑對土體力學強度的影響。結果表明：經過高嶺土處理的土體顆粒團聚體增多，團聚體之間形成了強度較高的骨架結構，但骨架間大量孔隙的存在為水的侵入提供了通道，導致土體的吸水性增強。受益于蒙脫石的遇水膨脹特性，其處理后的土體表面孔隙較少、結構密實，且膨脹體提供了高強度的膠結能力，使土體的各種力學性能得到明顯改善。伊利石處理土樣的各種力學強度都較低，但土體表面看起來比較密實，從土體表面分散的顆粒來看，伊利石粉更多是作為細粒材料填充大顆粒之間的孔隙，而不是作為強度較高的膠結物存在于土體顆粒之間。經過物理擊實，由于受到壓縮，顆粒之間咬合作用增強；同時，經過長時間的水化反應，膠結物在顆粒表面形成橋狀膠結，在物理和化學的共同作用下，土體的力學強度得到大幅提升。膠結物的種類會對力學性能產生極大影響，一方面取決于其自身特性，如蒙脫石的遇水膨脹特性，另一方面取決于其對土體的結合作用，土樣的抗壓、抗剪、抗拉及抗崩解能力受制于膠結物與土樣的結合方式。

關鍵詞：膠結物；花崗巖殘積土；力學強度；微觀結構

中圖分類號：TU443 """"文獻標志碼：A """"文章編號：2096-6717（2025）02-0030-09

Influence of cement on mechanical strength of administrator residual soil

TANG Liansheng¹，"HE Yunfan¹，"SUN Yinlei²，"XU Hansheng¹

（1. School of Earth Science and Engineering， Sun Yat-Sen University， Zhuhai 519082， Guangdong， P. R. China；"2. School of Architecture and Planning， Yunnan University， Kunming 650504， P. R. China）

Abstract： The cement has important influence on the mechanical properties of granite residual soil. Kaolinite powder， montmorillonite powder， illite powder and red clay powder are used to replace the fine particles of granite residual soil to remold soil samples. Compression， shear， tensile and disintegration tests are carried out respectively to study the effects of different cements on the mechanical strength of soil. Results show that the soil particle aggregates after kaolin treatment are increased， and a skeleton structure with high strength is formed between the aggregates. However， the existence of large number of pores between the skeletons provides a channel for water intrusion， resulting in enhanced water absorption of the soil. Benefiting from the swelling property of montmorillonite in water， the treated soil surface has fewer pores and dense structure， and the expansive body provides high strength cementation capacity， making the mechanical characteristics of soil significantly improved. The mechanical strength of the soil sample treated with illite is low， but the soil surface appears relatively dense. From perspective of particles dispersed on the soil surface， illite powder is more used as fine material to fill the pores between large particles than as a cement with high strength between soil particles. After physical compaction， the occlusion between particles is enhanced due to compression; At the same time， after a long time of hydration reaction， the cement formed bridge cementation on the particle surface. Under the combined actions above， the mechanical strength of soil has been greatly improved. The type of cement would have a great impact on the mechanical properties. On the one hand， it depends on the characteristics of the cement itself， such as the water swelling characteristics of montmorillonite. On the other hand， it depends on the binding effect of the cement on the soil. The compressive， shear， tensile and collapse resistance of the soil samples are controlled by the binding mode of the cement and the soil sample.

Keywords： cement；"granite residual soil；"mechanical strength；"microstructure

廣泛分布于中國華南地區的花崗巖殘積土，是特定地理環境、氣候條件以及地質環境共同作用下的產物，被稱為區域性特殊土^[1]。花崗巖殘積土具有各向異性、不均勻性、擾動性以及軟化崩解等特性，受到物質成分、水理因素的影響，易發生崩崗以及滑坡等地質災害，對工程建設和生命安全的危害極大。因此，研究影響花崗巖殘積土力學特性的因素顯得至關重要。

直觀來看，影響花崗巖殘積土力學特性的因素分為外部因素和內部因素。其中，外部因素主要包括溫度、濕度及人為擾動。黃真萍等^[2]從溫度變化的角度，研究了飽和花崗巖殘積土強度演化的溫度效應及其規律；鞏俊^[3]從干濕循環的角度，進一步研究了干濕循環效應下花崗巖殘積土強度特性的變化規律。而內部因素主要包括礦物成分、微觀結構等。周毅等^[4]從花崗巖殘積土礦物成分的角度研究發現，顆粒成分的差異會直接影響土體的抗剪強度，花崗巖殘積土中粗顆粒含量越少，保水性能越好，滲透系數越小，抗剪強度越高。王港等^[5]從微觀結構的角度研究了花崗巖殘積土壓縮變形過程中微觀結構的演化規律，深入分析了風化土的變形機制、結構特性及其對力學性質的影響，建立了微觀結構特征與宏觀力學行為的聯系。研究表明，土體表現出來并被我們感官到的宏觀物理力學特性都是內部因素的外在反映^[6-7]。也就是說，外部影響因素是土體產生某種特殊性質的誘因，而內部因素是最終的決定因素。土體內部的微觀結構實際主要由土體的礦物成分決定^[8]。在花崗巖殘積土中，主要的礦物成分是石英和黏土，石英主要構成土體的骨架，而由黏土組成的膠結物則決定著土體最終的力學強度^[9-10]。因此，有必要探索膠結物的主要成分對花崗巖殘積土力學特性的影響。

筆者采用高嶺土粉、蒙脫石粉、伊利石粉以及紅黏土粉代替花崗巖殘積土中的細粒，通過抗壓、抗剪、抗拉及崩解試驗來研究不同膠結劑對土體力學強度的影響，并從微觀角度揭示膠結物對花崗巖殘積土力學特性的影響機理。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗土樣準備

試驗所用土樣為取自珠海市唐家灣某處邊坡的花崗巖殘積土，天然狀態下呈紅褐色。室內土工試驗得到其物理力學指標，見表1。按照《土工試驗規程》（JTG 3430—2020），將所取土樣在干燥箱烘干24 h，碾碎后過2 mm振動篩，其粒徑級配曲線見圖1。剔除粒徑大于2 mm的礫組和粒徑小于0.075 mm的細粒組后，用蒸餾水將顆粒表面附著的黏土粉粒洗去，洗凈后放入烘箱進行干燥，最后將粒徑范圍在0.075～2 mm之間的純凈砂粒放在密閉容器中保存，以備后續試驗使用。

1.2 土樣配置及力學試驗方法

試驗選用的膠結材料分別為紅黏土粉、高嶺土粉、蒙脫石粉和伊利石粉。紅黏土粉主要采用水分法對花崗巖殘積土的黏土顆粒進行采集（粒徑小于0.075 mm）；而高嶺土粉、蒙脫石粉和伊利石粉來自河北靈壽縣（粒徑小于0.075 mm）。將粒徑0.075～2 mm之間的純凈砂粒與粒徑小于0.075 mm的紅黏土粉、高嶺土粉、蒙脫石粉、伊利石粉進行混合，添加一定量的蒸餾水（擬配置成含水量為15%的重塑土樣），并充分攪拌。攪拌完成后進行24 h悶料。分別添加不同的膠結材料（含量分別為10.0%、12.0%、14.0%、16.0%、18.0%）分層擊實，制成抗壓、抗剪、抗拉及崩解試樣。為了分析膠結物對花崗巖殘積土力學性質的影響，將原狀花崗巖殘積土烘干、碾碎后添加蒸餾水，配置成15%含水量的重塑土樣。

采用萬能試驗機（型號：E45.105）進行抗壓強度測試^[11-13]，見圖2（a），單軸壓縮速率為1.2 mm/min。抗剪強度采用應變控制式直剪儀（型號：ZJ-4A）進行測試^[14-16]。抗拉強度采用自制的土體直接拉伸強度測試儀器進行測試^[17-19]，見圖2（b），儀器主要由拉伸模具、力傳感器及加載裝置3部分組成，原理如下：拉伸模具頸部傾斜與水平線夾角為20°時應力集中效應較小，且可保證土體總是在頸部拉斷，控制拉斷截面面積不變，一端固定，另一端由位移控制的加載裝置進行緩慢拉動，并將位移與應力數據實時同步輸入計算機。試驗時，先將土體在模具中壓實，然后由位移控制的加載裝置緩慢拉動模具一端移動，以2.4 mm/min的拉張速率緩慢拉張，直至土樣在頸部出現斷裂，由傳感器記錄土樣斷裂時的峰值拉力。崩解試驗采用自制的崩解測試儀進行測試^[20]，見圖2（c），崩解筒的內徑為200 mm、高度為400 mm，崩解筒內蒸餾水的高度為300 mm。在崩解筒外部設置高速攝像機，記錄整個崩解過程中土樣的變化情況，由于崩解過程中土樣不斷崩解破壞，已經崩解完成的土顆粒會沉入崩解桶底部，導致電子稱讀數增大。稱量崩解土樣的初始重量后，將其放在土樣托臺上，托臺上端掛在電子秤上，然后將托臺浸入水中（保證土樣完全被水浸沒），多個崩解桶同時進行崩解，并利用攝像機記錄崩解過程，等土樣完全崩解后停止試驗。

1.3 SEM測試

SEM測試采用的器材為掃描電鏡，掃描電鏡由電子光學系統、機械系統、真空系統以及信號處理系統4部分組成^[21]。將所需測試試樣切取一小部分，盡量切割成方形且邊長不超過1 cm，去除表面雜物并對樣品進行編號，通過導電膠將樣品固定在載物臺上，用氮氣清洗樣品表面^[22]。將固定好的樣品放入離子濺射儀中，開始“噴金”操作，取出載物臺，用鑷子將樣品放入掃描電鏡機箱內的載物倉后關閉載物倉，拍攝SEM圖片并利用軟件Pcas進行處理分析^[23]。

2 試驗結果

2.1 抗壓強度

圖3是不同種類、不同膠結物含量下花崗巖殘積土的抗壓強度試驗結果。從圖3中可以看出，隨著應變的增大，不同膠結物含量下花崗巖殘積土的應力都呈先增大后減小的趨勢，圖像峰值點對應的應力即為試件的無側限抗壓強度，超過該峰值點后試件發生破壞。圖3（a）、（b）中，上升階段應力-應變曲線形狀相似，但高嶺土粉的最大抗壓強度要明顯大于紅黏土，最大應力達到500 kPa。由圖3可以明顯看出，4類膠結物在曲線上升階段均存在一段“波動點”，說明在受壓階段試樣裂縫對土體應力產生了一定影響。在含量為10%時，4種膠結物無側限抗壓強度曲線峰值點的應力和應變變化最大，可見膠結物含量為10%時膠結物種類對花崗巖殘積土的影響最大。由圖3（a）可見，紅黏土膠結物土樣中5種膠結物含量對于峰值應力的影響并不顯著，峰值點應力與花崗巖殘積土相似。與紅黏土膠結物土樣相比，高嶺土粉膠結物土樣及蒙脫石膠結物土樣的峰值點隨膠結物含量的增加上升比較明顯，但在應力達到峰值點時高嶺土粉試樣對應的應變要高于蒙脫石試樣，可見高嶺土試樣的韌性更好。由4組圖像可以看出，4種膠結物達到峰值點時的應變大多比花崗巖殘積土大，在4種膠結物含量為12%時，應力達到峰值點時的應變差別很小，均在2 mm左右，由此可知，在膠結物含量為12%時，花崗巖殘積土破壞的位移大致相同。與其他3組相比，伊利石膠結物土樣在受壓過程中圖像抖動較大（圖3（d）），峰值應力要遠低于其他3組，并且與花崗巖殘積土峰值應力差距顯著。對比可知，膠結物為伊利石時花崗巖殘積土的抗壓性能較差。

2.2 抗剪強度

不同種類、不同膠結物含量下花崗巖殘積土的抗剪強度試驗結果如圖4所示。根據紅黏土膠結物土樣的試驗結果（圖4（a））可以看出，當紅黏土含量較低時，隨著主應力的增大，抗剪強度增大的趨勢較為顯著，其中12%含量的紅黏土組與花崗巖殘積土的黏聚力與內摩擦角較為相似，而隨著紅黏土含量的增加，抗剪強度隨著主應力的變化逐漸變緩，與伊利石膠結物土樣（圖4（d））圖像趨勢類似，隨著膠結物含量的提高，花崗巖殘積土的黏聚力增大，內摩擦角減小，可見伊利石作為膠結物時含量的改變與紅黏土作為膠結物時性能相似，但抗剪強度有較大差異。4種膠結物試驗中，伊利石作為膠結物與花崗巖殘積土的抗剪強度最為接近。隨著主應力的增加，高嶺土膠結物土樣（圖4（b））10%膠結物含量的花崗巖殘積土總體抗剪強度較小，18%膠結物含量的花崗巖殘積土在高主應力條件下抗剪強度增大較快且內摩擦角最高。黏聚力在膠結物含量為16%時最大。根據蒙脫石膠結物土樣（圖4（c））可知：隨著主應力的增大，隨著膠結物含量的提高，不同膠結物含量的花崗巖殘積土呈先升高后降低的趨勢，在蒙脫石含量為14%時，花崗巖殘積土的抗剪強度明顯大于其他試驗組且內摩擦角最大。隨著膠結物含量的提高，黏聚力與內摩擦角的變化趨勢與紅黏土與伊利石相反，可見，蒙脫石作為膠結物對黏聚力與內摩擦角的影響與紅黏土和伊利石差異較大。對比4幅圖像可知，伊利石作為膠結物的花崗巖殘積土的抗剪強度遠小于其他3組膠結物的花崗巖殘積土。

2.3 抗拉強度

不同種類、不同膠結物含量下花崗巖殘積土的抗拉強度試驗結果如圖5所示。由圖5可見，隨著膠結物含量的提高，紅黏土膠結物土樣的抗拉強度呈先升高后降低的趨勢；其中含量在14%時達到峰值，抗拉強度約為8 kPa；當紅黏土膠結物含量在14%左右時，土樣的抗拉強度要明顯高于膠結物含量為12%和18%時。蒙脫石粉和伊利石粉抗拉強度的變化趨勢和變化幅度基本一致，隨著膠結物含量的提高，呈先升高后降低的趨勢，都在含量為12%時達到峰值，峰值點時抗拉強度約為6 kPa，略小于紅黏土膠結物土樣的峰值抗拉強度，抗剪強度為7.4 kPa，均低于花崗巖殘積土。高嶺土膠結物土樣的抗拉強度總體呈上升趨勢，含量在10%～14%時上升緩慢，當膠結物含量大于14%時，抗拉強度的上升速率明顯增加，在膠結物含量為16%與18%時，抗剪強度為7.4 kPa，高于花崗巖殘積土。綜合來看，當膠結物含量小于14%時，高嶺土膠結物土樣的抗拉強度最低，而紅黏土膠結物土樣的抗拉強度不斷增加，最終在含量為14%時達到峰值。當膠結物含量大于14%時，除了高嶺土膠結物土樣的抗拉強度呈增大的趨勢外，其他3種膠結物土樣的抗拉強度呈減小趨勢。

2.4 崩解性

不同種類、不同膠結物含量下花崗巖殘積土的崩解特性試驗結果如圖6所示。對于紅黏土膠結物土樣（圖6（a）），隨著紅黏土含量的升高，在同樣的時間變化條件下，累積質量損失越少，說明隨著紅黏土含量的增加，土體的抗崩解性能越好。其中，紅黏土含量為10%和12%時所用的崩解時間最短，累積質量損失最大，紅黏土含量為18%時所用的崩解時間最長，累積質量損失最小，土樣崩解多呈階梯狀變化趨勢。對于高嶺土膠結物土樣（圖6（b）），其崩解變化規律與紅黏土相反，隨著紅黏土含量的升高，在同樣的時間變化條件下，累積質量損失越大，說明隨著高嶺土含量的增加，土體的抗崩解性能越差，僅當高嶺土含量為10%時崩解性能才優于花崗巖殘積土。其中，12%～16%的高嶺土曲線變化差別不大（多呈線性變化趨勢），10%含量的高嶺土在前600 s累積質量損失基本不變，抗崩解性能遠大于其他含量。對于蒙脫石膠結物土樣（圖6（c）），隨著蒙脫石含量的升高，在同樣的時間變化條件下，土樣累積質量損失呈先降低后升高的趨勢。除了10%含量組，其余各組崩解性能均優于花崗巖殘積土，其中蒙脫石含量為16%時耗費的崩解時間最長，累積崩解質量損失最小。可見，蒙脫石含量為16%時抗崩解性能最好，10%含量的蒙脫石抗崩解性能最差。低含量情況下多呈線性崩解變化趨勢，高含量多呈“S”型變化趨勢。伊利石膠結物土樣（圖6（d））的崩解規律與蒙脫石膠結物土樣類似，隨著伊利石含量的升高，在同樣的時間變化條件下，累積質量損失呈先降低后升高的趨勢。其中，含量為14%時抗崩解性能最好，含量為10%時抗崩解性能最差。對比4種不同膠結物土樣的崩解變化發現：蒙脫石膠結物土樣總體的崩解時間要遠大于其他膠結物土樣的崩解時間。

3 討論

3.1 土體的微觀結構變化

原狀花崗巖殘積土主要為團粒狀結構、板條狀結構以及少量絮凝狀結構，結構松散、孔隙裂隙發育且連通性好^[23-24]。經過不同改良劑處理后，土體的微觀結構發生明顯變化，為了方便比較，以含量為14%的不同膠結劑處理土樣進行橫向比較，微觀結構變化情況見圖7所示。經過紅黏土處理后，土體表面多為片狀結構；孔隙裂隙較大，分布較松散，顆粒無明顯定向分布現象；經過蒙脫石和伊利石處理后，土樣的微觀結構在一定程度上較為相似：土體表面較為密實，孔隙較少，且顆粒無明顯的定向分布。但也有一些不同之處：伊利石處理后的土體雖然孔隙數量較少，但顆粒表面分布有絮凝結構，并且有散狀的顆粒分布；而蒙脫石處理后土體表面散狀顆粒較少，導致伊利石與高嶺土崩解性能上的差異，絮狀結構與散狀顆粒分布決定了伊利石作為膠結物的抗崩解性能遠低于蒙脫石作為膠結物的試樣。高嶺土粉處理后土體形成了較多塊狀結構和顆粒團聚體，并且顆粒團聚體之間有骨架聯結；在顆粒團聚體間形成了較多孔隙和裂隙，并且土顆粒呈明顯的定向分布，因此，膠結物含量同樣為14%時，高嶺土粉試樣抗壓強度最大，抗壓性能最好。

3.2 膠結物對力學強度的影響機制

在添加蒸餾水和膠結劑后，散狀的土顆粒膠結劑遇水形成的膠結物逐漸包裹顆粒；經過物理擊實，由于受到壓縮，顆粒之間咬合作用增強；同時，經過長時間的水化反應，膠結物在顆粒表面形成橋狀膠結，在物理和化學共同作用下，土體的力學強度得到大幅度提升（見圖8），但各種膠結劑對土體的影響并不完全相同。經過紅黏土處理的花崗巖殘積土物理性質與原狀花崗巖殘積土類似，都具有以下特點：1）重塑土具有良好的壓縮性和可塑性；但土體吸水性較強，遇水容易軟化崩解，強度明顯下降。2）微觀上呈片狀結構、孔隙比大、顆粒方向分布均勻，宏觀上表現為密度低、壓縮性大、遇水容易軟化崩解。其土樣黏聚力與摩擦角與膠結物種類和含量有密切關系，紅黏土作為膠結物吸水性較強，導致各組試驗中含量為18%的紅黏土組黏聚力最大，且隨著膠結物含量的提高，黏聚力增加顯著。摩擦角受膠結物顆粒之間結合方式、孔隙分布等影響。經過高嶺土處理的土體顆粒團聚體增多，團聚體之間形成強度較高的骨架結構，導致土體的抗壓、抗剪及抗拉強度得到明顯提高，但骨架間大量孔隙的存在為水的浸入提供了通道，導致土體的吸水性增強，抗崩解能力減弱。受益于蒙脫石的遇水膨脹特性，其處理后的土體表面孔隙較少、結構密實，且膨脹體提供了高強度的膠結能力，使得土體的各種力學特征得到明顯改善，特別是抗崩解能力，是其他改良劑處理土樣的數十倍。伊利石處理的土樣各種力學強度都較低，但土體表面卻看起來比較密實，從土體表面分散的顆粒來看，伊利石粉更多的是作為細粒材料去填充大顆粒之間的孔隙，而不是作為強度較高的膠結物存在于土體顆粒之間，因此，伊利石處理的土樣抗壓、抗剪、抗拉及抗崩解能力是4種土樣中最差的。

4 結論

1）經過物理擊實，由于受到壓縮，顆粒之間咬合作用增強；同時，經過長時間的水化反應，膠結物在顆粒表面形成橋狀膠結，在物理和化學共同作用下，土體的力學強度得到大幅度提升。

2）經過高嶺土處理的土體顆粒團聚體增多，團聚體之間形成強度較高的骨架結構。受益于蒙脫石的遇水膨脹特性，其處理后的土體表面孔隙較少、結構密實。伊利石處理的土樣各種力學強度都較低，但土體表面卻看起來比較密實，從土體表面分散的顆粒來看，伊利石粉更多的是作為細粒材料去填充大顆粒之間的孔隙，而不是作為強度較高的膠結物存在于土體顆粒之間。

3）高嶺土的特性導致土體的抗壓、抗剪及抗拉強度明顯提升，但骨架間大量孔隙的存在為水的浸入提供了通道，導致土體的吸水性增強，抗崩解能力減弱。由蒙脫石形成的膨脹體為土體提供了高強度的膠結能力，使得改良土的各種力學特征得到明顯改善，特別是抗崩解能力。伊利石處理的土樣抗壓、抗剪、抗拉及抗崩解能力是所有土樣中最差的。

4）膠結物的種類對力學性能影響極大，一方面取決于膠結物自身特性，如蒙脫石的遇水膨脹特性，另一方面取決于膠結物對于土體的結合作用，土樣的抗壓、抗剪、抗拉及抗崩解能力受膠結物與土樣的結合方式所控制。

參考文獻

[1] "吳能森， 趙塵， 侯偉生. 花崗巖殘積土的成因、分布及工程特性研究[J]. 平頂山工學院學報， 2004（4）： 1-4.

WU N S， ZHAO C， HOU W S. Study on the origin， distribution and engineering characteristics of granite residual soil [J]. Journal of Pingdingshan Institute of Technology， 2004（4）： 1-4. （in Chinese）

[2] "黃真萍， 孫加梁， 曹洋兵， 等. 飽和花崗巖殘積土強度演化的溫度效應研究[J]. 有色金屬（礦山部分）， 2017， 69（2）： 54-60.

HUANG Z P， SUN J L， CAO Y B， et al. Temperature effect on strength evolution of saturated granite residual soil [J]. Nonferrous Metals （Mining Section）， 2017， 69（2）： 54-60. （in Chinese）

[3] "鞏俊. 干濕循環條件下水泥改良花崗巖殘積土強度特性試驗研究[D]. 湖南"湘潭： 湘潭大學， 2021.

GONG J. Experimental study on shear strength characteristics of cement-improved granite residual soil under dry-wet cycle condition [D]. Xiangtan， Hunan： Xiangtan University， 2021. （in Chinese）

[4] "周毅， 吳夢麗， 龍志東. 不同顆粒成分對花崗巖殘積土路堤邊坡穩定性的影響[J]. 公路與汽運， 2019（4）： 62-64， 69.

ZHOU Y， WU M L， LONG Z D. Influence of different particle composition on stability of granite residual soil embankment slope [J]. Highways amp; Automotive Applications， 2019（4）： 62-64， 69. （in Chinese）

[5] "王港， 張先偉， 劉新宇， 等. 廈門花崗巖殘積土的壓縮變形特性及其微觀機制[J]. 巖土力學， 2021， 42（12）： 3291-3300， 3314.

WANG G， ZHANG X W， LIU X Y， et al. Compression characteristics and microscopic mechanism of Xiamen granite residual soil [J]. Rock and Soil Mechanics， 2021， 42（12）： 3291-3300， 3314. （in Chinese）

[6] "孫銀磊， 湯連生， 劉潔. 非飽和土微觀結構與粒間吸力的研究進展"[J]. 巖土力學， 2020， 41（4）： 1095-1122.

SUN Y L， TANG L S， LIU J. Research progress on microstructure and inter granular suction of unsaturated soils [J]. Geotechnical Mechanics， 2020， 41（4）： 1095-1122. （in Chinese）

[7] "HAO D H， QI J F， WANG B， et al. An experimental study on the mechanical properties of soils of the landslide induced by rainfall [J]. Applied Mechanics and Materials， 2011， 90-93： 1303-1306.

[8] "張子浩. 杭州軟黏土微觀結構特征與宏觀力學性質關系研究[D]. 杭州： 浙江大學， 2017.

ZHANG Z H. Study on relationship between microstructure characteristic and macro mechanical property of Hangzhou soft clay [D]. Hangzhou： Zhejiang University， 2017. （in Chinese）

[9] "LOGINOV P V， SALIKHOVA Z R， SULTANOV K S. Experimental and theoretical method for determining mechanical characteristics of soils under dynamic loads [J]. Mechanics of Solids， 2019， 54（6）： 915-928.

[10] "ADEDOKUN S I， OSUOLALE O M， APATA A C， et al. Geotechnical beneficiation of the strength indices of lateritic soil using steel slag and cement [J]. International Journal of Engineering Research in Africa， 2022， 59： 101-117.

[11] "QU J L， TAO H. Strength and deformation behavior of Shanghai andesite under various strain rates in uniaxial loading test [J]. Geomechanics and Geoengineering， 2021， 16（1）： 44-51.

[12] "WANG M M， LI Z H， SHAO X Z. Ultrasonic velocity， attenuation， and mechanical behavior of Longmaxi bedded shale under uniaxial compressive tests [J]. Arabian Journal of Geosciences， 2020， 13（19）： 1009.

[13] "DAVARPANAH M， SOMODI G， KOVáCS L， et al. Complex analysis of uniaxial compressive tests of the Mórágy granitic rock formation （Hungary） [J]. Studia Geotechnica et Mechanica， 2019， 41（1）： 21-32.

[14] "RIAD B， ZHANG X. Characterizing and modeling the coupled hydro-mechanical cyclic behavior of unsaturated soils using constant water content oedometer and direct shear tests [J]. Transportation Research Record， 2022， 2676（10）： 173-193.

[15] "YIN Z C， ZHANG Q S， ZHANG X， et al. Shear strength of grouted clay： Comparison of triaxial tests to direct shear tests [J]. Bulletin of Engineering Geology and the Environment， 2022， 81（7）： 261.

[16] "STACHO J， SULOVSKA M. Shear strength properties of coarse-grained soils determined using large-size direct shear test [J]. Civil and Environmental Engineering， 2022， 18（1）： 244-257.

[17] "湯連生， 桑海濤， 羅珍貴， 等. 土體抗拉張力學特性研究進展[J]. 地球科學進展， 2015， 30（3）： 297-309.

TANG L S， SANG H T， LUO Z G， et al. Advances in research on the mechanical behavior of the tensile strength of soils [J]. Advances in Earth Science， 2015， 30（3）： 297-309. （in Chinese）

[18] "湯連生， 王昊， 孫銀磊， 等. 干濕過程中花崗巖殘積土抗拉強度變化研究[J]. 巖土力學， 2022， 43（7）： 1749-1760.

TANG L S， WANG H， SUN Y L， et al. Change of tensile strength of granite residual soil during drying and wetting [J]. Rock and Soil Mechanics， 2022， 43（7）： 1749-1760. （in Chinese）

[19] "孫銀磊， 湯連生. 化學成分對花崗巖殘積土抗拉張力學特性的影響[J]. 中山大學學報（自然科學版）， 2018， 57（3）： 7-13.

SUN Y L， TANG L S. The effect of chemical composition on tensile mechanics of residual granite soils [J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni， 2018， 57（3）： 7-13. （in Chinese）

[20] "湯連生， 許瀚升， 劉其鑫， 等. 改良花崗巖殘積土崩解特性試驗研究[J]. 中國公路學報， 2022， 35（10）： 75-87.

TANG L S， XU H S， LIU Q X， et al. Experimental study on disintegration characteristics of improved granite residual soil [J]. China Journal of Highway and Transport， 2022， 35（10）： 75-87. （in Chinese）

[21] "SUN Y L， TANG L S. Use of X-ray computed tomography to study structures and particle contacts of granite residual soil [J]. Journal of Central South University， 2019， 26（4）： 938-954.

[22] "張辭源. 致密砂巖微觀結構分形特征研究[D]. 河北"廊坊： 華北科技學院， 2022.

ZHANG C Y. Study on the microstructure fractal characteristics of dense sandstone [D]. Langfang， Hebei： North China Institute of Science and Technology， 2022. （in Chinese）

[23] "徐偉， 陳壽衍， 田言， 等. SEM在礦物學領域中的應用進展[J]. 廣州化工， 2014， 42（23）： 30-32.

XU W， CHEN S Y， TIAN Y， et al. Development and application of SEM in mineralogy field [J]. Guangzhou Chemical Industry， 2014， 42（23）： 30-32. （in Chinese）

[24] "LU L F， MA Q， HU J， et al. Mechanical properties， curing mechanism， and microscopic experimental study of polypropylene fiber coordinated fly ash modified cement-silty soil [J]. Materials， 2021， 14（18）： 5441.

（編輯""胡玲）