人工凍土凍脹特性及凍結(jié)法施工關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、土體凍結(jié)的過程總是伴隨著凍脹和成冰量增加，而土體凍脹和成冰量增加會(huì)潛在的引發(fā)很多工程問題，在凍土區(qū)域的各種施工工程與非凍土區(qū)域相比有很大的不同，研究凍土的各種性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在掌握凍土的常規(guī)特性之后，凍結(jié)法施工技術(shù)逐漸成為人們關(guān)注的另一個(gè)焦點(diǎn)。凍結(jié)法具有很大的優(yōu)越性，如適用范圍廣，操作簡便，形成臨時(shí)凍結(jié)帷幕提高土體強(qiáng)度并具有封水作用。凍結(jié)法施工已從傳統(tǒng)的煤炭行業(yè)向深基坑、隧道、地鐵等領(lǐng)域發(fā)展，并取得了顯著的成效。
　　

2、本文對(duì)凍土力學(xué)及其本構(gòu)關(guān)系、凍脹及凍脹作用、凍結(jié)法技術(shù)等的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納整理，對(duì)凍結(jié)法的相關(guān)理論進(jìn)行描述，敘述了凍土的基本成分、形成過程、其熱物理參數(shù)、影響抗壓強(qiáng)度的因素、抗剪強(qiáng)度、蠕變性。對(duì)凍結(jié)帷幕及其周圍的土體進(jìn)行了力學(xué)研究，探究土體的凍脹機(jī)理，描述了土體的凍脹特性指標(biāo)，對(duì)土體凍脹性產(chǎn)生較大影響的因素進(jìn)行試驗(yàn)。
　　在試驗(yàn)方面，對(duì)人工凍土進(jìn)行了顆粒分析、含水率測定、密度測定等常規(guī)土體試驗(yàn)。利用人工凍土多功能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行

3、了凍脹及凍融循環(huán)試驗(yàn)，研究了凍結(jié)溫度對(duì)土體的溫度場、凍脹率、凍脹力的影響，總結(jié)出隨著時(shí)間的變化，土體溫度下降，最后趨于平穩(wěn);距離冷源越近，土體溫度變化速率越快，溫度趨于平穩(wěn)所用的時(shí)間越少;不論在凍結(jié)過程中還是凍結(jié)趨于穩(wěn)定后，土體的溫度與土體距冷源的距離成正比;凍結(jié)溫度越低，土體溫度變化速率越快，溫度趨于平穩(wěn)所用的時(shí)間越少。當(dāng)試驗(yàn)條件在可控區(qū)間時(shí)，當(dāng)凍結(jié)溫度降低時(shí)，土體的凍脹率和凍脹力都會(huì)變大，且二者與溫度的關(guān)系均大致滿足線性。土體凍脹力