凍融循環(huán)對高含水率黃土物理力學特性的影響分析.pdf

1、我國黃土廣泛分布在西北和華北地區(qū)，處于季節(jié)性凍土地區(qū)。季節(jié)性凍土地區(qū)的黃土構筑物在其施工及運營階段，將會不可避免的經受凍融循環(huán)作用。凍融循環(huán)過程會強烈的改變著土體的原生結構性，導致黃土物理力學特性出現劣化。凍融作用是季節(jié)性凍土地區(qū)黃土構筑物工程性質劣化的重要原因之一。目前，凍融作用對黃土物理性質影響的研究已經比較深入，而凍融作用對黃土力學性質的影響卻缺乏系統的研究，也沒有綜合的規(guī)律性提出，有待進一步深入研究。
　　本文以山西陽曲一

2、號黃土公路隧道為研究背景，以陽曲高含水率非飽和黃土為研究對象，首先對黃土的物理特性進行研究，分析了該地區(qū)黃土顆粒級配組成、含水率和液塑限參數及變化范圍。繼而深入研究了不同含水率條件下原狀黃土和重塑黃土的力學特性，探討了影響其力學特性的因素及規(guī)律；對不同凍融循環(huán)次數和不同凍結溫度下不同含水率陽曲原狀黃土和重塑黃土的無側限單軸抗壓、直剪和固結進行了系統試驗研究，得到原狀-重塑黃土、凍融條件與含水率三者的相互關系；全面分析了陽曲黃土在不同凍融

3、循環(huán)條件下的應力-應變曲線及抗剪指標(粘聚力與內摩擦角)和變形壓縮特性的變化規(guī)律；此外針對陽曲高含水率黃土的構度及結構強度，進行了系統的試驗研究和深入的結果分析。結果表明：歷經凍融作用后的陽曲黃土，其凍脹力的產生誘發(fā)黃土微觀結構的改變，直接表現為黃土宏觀力學性能的變化，這些與黃土經過凍融作用之后物理力學性質的改變相符；隨凍融循環(huán)次數的增加和凍結溫度的降低，黃土無側限單軸抗壓強度出現了不同幅度的下降，而原狀黃土的下降幅度普遍高于重塑黃土；