【摘要】：人工凍結(jié)法廣泛運(yùn)用于各類地下工程施工中,可以保證在復(fù)雜地質(zhì)條件下施工能安全、高效的進(jìn)行。但是凍結(jié)法在為施工帶來方便的同時(shí),其在凍結(jié)的過程中產(chǎn)生的凍脹以及融化后產(chǎn)生的融沉現(xiàn)象都會(huì)對周圍的建筑物、構(gòu)造物等設(shè)施造成影響,因此探究凍土工程中凍脹融沉的影響因素就顯得非常必要。通過總結(jié)前人的研究成果后發(fā)現(xiàn),關(guān)于土體凍脹融沉特性的研究,基本都是常規(guī)土,對弱膨脹土的凍脹融沉特性研究的較少,對富含弱膨脹土的地區(qū),現(xiàn)有可參考的凍脹融沉研究資料較少,不能完全符合這些地區(qū)在進(jìn)行地下人工凍結(jié)法時(shí)的要求。因此本文對淮南典型弱膨脹土進(jìn)行了室內(nèi)封閉系統(tǒng)下的凍結(jié)和融化試驗(yàn),對影響土體的凍脹融沉因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究,主要工作如下:(1)對所選土樣進(jìn)了常規(guī)土工試驗(yàn),如自由膨脹率試驗(yàn),液塑限試驗(yàn)等,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知所選土樣為弱膨脹土。(2)自主研發(fā)了一套凍脹融沉試驗(yàn)裝置,對淮南地區(qū)典型的弱膨脹土進(jìn)行了室內(nèi)封閉系統(tǒng)下的凍結(jié)和融化試驗(yàn),研究了含水率、干密度、冷端溫度以及含鹽量四個(gè)因素對凍結(jié)過程中凍脹量和水分等的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,前三種因素對凍脹特性的影響較大,而含鹽量的影響較小。另外在進(jìn)行融沉試驗(yàn)時(shí),還考慮了外部荷載對融沉的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,除了含鹽量對融沉性影響較小外,其余四個(gè)因素對土體的融沉性都有較大影響。(3)詳細(xì)分析了凍結(jié)過程中的溫度變化趨勢、凍后土體的水分分布等情況,在凍結(jié)初期試樣溫度快速下降,后期下降速度逐漸減慢,穩(wěn)定后溫度隨土體高度近似呈線性分布。已凍土的部分其含水率大于初始含水率,未凍結(jié)區(qū)的土體含水率普遍小于初始含水率,水分曲線沿試樣高度大致呈S型分布,最大含水率出現(xiàn)在離暖端最近的冰透鏡體處。試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)對富含弱膨脹土體的地區(qū),在進(jìn)行人工凍結(jié)法施工時(shí),如何預(yù)防和控制凍脹融沉量有一定的參考和指導(dǎo)價(jià)值。圖:48 表:21 參:56。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU443
【圖文】：

圖１－１技術(shù)路線逡逑Ｆｉｇ邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

３．１．１自制凍脹融沉試驗(yàn)裝置逡逑為了能更好的完成試驗(yàn)，本文自制了一套能夠進(jìn)行土體單向凍結(jié)凍脹以及融逡逑沉的試驗(yàn)裝置，進(jìn)行了室內(nèi)弱膨脹土單向凍結(jié)及融沉試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置如圖３－１所逡逑／Ｊｎ邋0逡逑（８Ｖ逡逑［￣——■邋■邋＇邋－１邋一逡逑－１：１逡逑Ｉ邋ｌＵｌｉ—＾逡逑＾＾逡逑圖３－１凍脹融沉試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｆｒｅｅｚｅ－ｈｅａｖｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｔｈａｗｉｎｇ邋ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ邋ｔｅｓｔ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑注：①－位移傳感器；②－保溫材料；③－溫度傳感器；④－試樣；⑤－試樣筒；⑥－溫控底逡逑板；⑦－加載系統(tǒng)；⑧－位移計(jì)安

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2714696