寒區(qū)凍土-基礎(chǔ)切向凍脹力試驗(yàn)研究.pdf

1、本文以正凍土與結(jié)構(gòu)相互作用為工程背景，抽象出凍土-凍土和凍土-結(jié)構(gòu)面凍脹剪切模型。自行設(shè)計(jì)研制了單向凍結(jié)條件下凍土-凍土/凍土-結(jié)構(gòu)面凍脹剪切試驗(yàn)系統(tǒng)，選取兩種凍脹敏感性土，進(jìn)行了三種冷端溫度下的兩類(lèi)凍脹剪切共24組試驗(yàn)，對(duì)土樣在不同凍結(jié)條件下的溫度、凍脹量、凍脹剪切力、補(bǔ)水量及試驗(yàn)后試樣不同高度處的含水量變化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　凍土-結(jié)構(gòu)面凍脹剪切試驗(yàn)結(jié)果表明：整個(gè)土柱溫度隨凍結(jié)歷時(shí)變化曲線可分為四個(gè)階段，各階段歷時(shí)主要由

2、冷端溫度決定。補(bǔ)水量、凍脹量、凍脹剪切力隨凍結(jié)歷時(shí)變化規(guī)律均可劃分為五階段，補(bǔ)水量、凍脹量對(duì)凍脹剪切力的影響在各階段表現(xiàn)出很好的規(guī)律性。凍脹剪切力在形成穩(wěn)定溫度場(chǎng)后達(dá)到峰值，此后為已凍土與結(jié)構(gòu)面相互作用階段，此階段的發(fā)展規(guī)律與冷端溫度、結(jié)構(gòu)面粗糙度關(guān)系密切。兩種土性試驗(yàn)結(jié)果都表明粗糙度越大，切向凍脹力越大，呈現(xiàn)出非線性增長(zhǎng)。粗糙度較小時(shí)，兩種土性在不同冷端溫度下最大單位切向凍脹力相差不大，表明可以不考慮冷端溫度、土性的影響而統(tǒng)一取某值作

3、為設(shè)計(jì)值；隨著粗糙度增大，粉土、黏土在不同冷端溫度下最大單位切向凍脹力相差較大。凍土-凍土凍脹剪切試驗(yàn)溫度、補(bǔ)水量、凍脹量分析和凍土-結(jié)構(gòu)面凍脹剪切試驗(yàn)相似。
　　研究分析了兩類(lèi)凍脹剪切試驗(yàn)中冷端溫度、補(bǔ)水量、凍脹量對(duì)凍脹剪切力的影響。根據(jù)凍土-結(jié)構(gòu)面凍脹剪切試驗(yàn)結(jié)果繪制出粉土、黏土在不同冷端溫度、不同結(jié)構(gòu)面粗糙度約束凍脹下最大單位切向凍脹力和凍脹量關(guān)系曲線。建立了凍土-凍土凍脹剪切試驗(yàn)中粉土、黏土單位表觀凍脹剪切力-凍脹量-溫度