多年凍土區(qū)高溫凍土力學(xué)特性試驗(yàn)研究.pdf

1、以多年凍土區(qū)高溫凍土為研究對(duì)象，改造了氣壓加載-兩端獨(dú)立控溫的凍土試驗(yàn)系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)字照相、電阻率測(cè)量等技術(shù)，系統(tǒng)試驗(yàn)研究了高溫凍土變形規(guī)律與力學(xué)特性，并從未凍水-冰晶-土顆粒組分角度初步揭示了高溫凍土強(qiáng)度發(fā)揮的機(jī)制。
　　-1℃條件下原狀凍土的單試樣分級(jí)加載三軸剪切試驗(yàn)結(jié)果表明，原狀凍土由于內(nèi)部冰晶和大顆粒分布不均導(dǎo)致剪切強(qiáng)度具有一定的離散性，在相同的干密度及含水量條件下，其強(qiáng)度約為重塑凍土的2倍。
　　不同溫度、溫度梯度和

2、應(yīng)變率條件下重塑高溫凍土單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明，隨溫度升高和溫度梯度增加，高溫凍土應(yīng)力-應(yīng)變曲線從應(yīng)變軟化型逐漸向應(yīng)變硬化型過(guò)渡；均溫高溫凍土峰值強(qiáng)度和彈性模量隨溫度升高和應(yīng)變速率減小而逐漸降低，在相同平均溫度條件下，溫度梯度對(duì)凍土強(qiáng)度與彈性模量均具有弱化效應(yīng)。
　　基于數(shù)字照相技術(shù)獲得不同溫度條件下高溫凍土單軸壓縮試驗(yàn)的局部變形場(chǎng)。均溫高溫凍土表現(xiàn)為均勻變形，不同試樣高度處水平應(yīng)變、豎向應(yīng)變和體積應(yīng)變基本接近，試樣破壞形態(tài)屬于整體

3、塑性剪切破壞。而高溫溫度梯度凍土變形受初始非均質(zhì)影響具有強(qiáng)烈非均勻性，試樣局部最大變形量約為最小變形量的40倍，其整體變形主要由高溫段變形承擔(dān)，試樣破壞由高溫段的塑性剪切破壞與低溫端的劈裂破壞機(jī)制共同主導(dǎo)。
　　隨溫度降低，凍土的抗拉強(qiáng)度逐漸增加。-0.57℃、-1.04℃和-1.52℃的凍土抗拉強(qiáng)度隨劈裂速率增大而減小，而-2.02℃較低溫度條件下凍土抗拉強(qiáng)度隨劈裂速率增加而增加。
　　基于凍土的電阻率試驗(yàn)結(jié)果，初步探討了