凍融作用下人工凍土物理力學(xué)性質(zhì)及損傷研究.pdf

1、人工凍結(jié)技術(shù)適應(yīng)性強，能適應(yīng)各種復(fù)雜多變的工程環(huán)境;其形成凍土帷幕強度高、隔水性好，且環(huán)境污染小，無噪聲。隨著城市的發(fā)展，凍結(jié)法施工越來越多的用于市政工程中。然而，在施工中經(jīng)常發(fā)生凍融循環(huán)作用，基于此本文研究了凍融作用對人工凍結(jié)土物理力學(xué)性質(zhì)的影響。
　　對凍融作用后人工凍土的凍脹率、水分重分布的研究表明:脹率隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，凍脹率逐漸減小，變化幅度為0.1％～0.6％，之后逐漸趨于穩(wěn)定;凍脹率隨著含水率的增大而增大;低溫

2、時發(fā)生原位凍結(jié)，分凝凍結(jié)時，隨著溫度的降低，凍脹率增大。土凍結(jié)后，水分呈拋物線分布，兩端大，中間小，最大達20.8％，最小僅為18.5％;凍融作用對水分遷移有累積作用，隨著凍融作用次數(shù)的增加，兩端水分越來越多，而中間越來越小，6次凍融作用后相差1.5％～2.3％;低溫(-15℃)時發(fā)生原位凍結(jié)，水分遷移量小。不同的凍結(jié)溫度下，水分遷移量不同，溫度越低（發(fā)生原位凍結(jié)的低溫除外），遷移量越大。
　　對凍土的單軸、三軸抗壓研究發(fā)現(xiàn):單軸

3、抗壓強度與凍結(jié)溫度成線性關(guān)系，強度凍融作用、含水率相互影響，三者相互作用，凍結(jié)溫度的影響最大。三軸剪切破壞準(zhǔn)則符合摩爾-庫倫準(zhǔn)則，內(nèi)摩擦角為18°～33°，黏聚力為1～1.5MPa。重塑土的含水率接近塑限時，期內(nèi)摩擦角隨著凍融作用次數(shù)的增加而增加，大致成線性關(guān)系;黏聚力隨著凍融作用次數(shù)的增加而減小，也基本成線性關(guān)系;而其他含水率的土樣，其內(nèi)摩擦角與黏聚力無明顯的規(guī)律。
　　最后，利用割線彈性模量作為損傷變量，對單軸、三軸壓縮過程中