發(fā)布時間：2018-10-29 22:06

【摘要】：環(huán)境溫度是土體凍結和融化過程中常見的變量。為明確冷卻溫度對土體凍融循環(huán)效應的影響規(guī)律,以青藏高原粉質黏土為對象,進行不同冷卻溫度和凍融次數(shù)的凍融循環(huán)試驗及三軸剪切試驗,并測定試樣凍融循環(huán)后的水分重分布和體積變化特征。結果表明,凍脹和凍縮在凍結過程中是同時存在的,且均隨冷卻溫度的降低而增大,兩者正負變形量比例關系的不同是土體凍融循環(huán)效應多變的主要原因之一。隨著冷卻溫度的降低,由于凍脹先于凍縮達到極限狀態(tài),體積增加量呈先增大、后減小的規(guī)律,轉折點對應的是凍脹和凍縮在微小溫差條件下變形附加量相對大小關系發(fā)生改變的臨界溫度值。破壞強度隨冷卻溫度的變化與干密度一致,呈先減小、后增大的規(guī)律,以劣化為主。未凍水含量和水分遷移量均隨冷卻溫度的降低而減小,因此冷卻溫度越低,破壞強度隨凍融次數(shù)的變化范圍越小,達到新的穩(wěn)定狀態(tài)所需的凍融次數(shù)也越少。黏聚力和內(nèi)摩擦角隨冷卻溫度和凍融次數(shù)的變化規(guī)律可以采用Logistic模型擬合與預測,以方便工程應用。
[Abstract]:Environmental temperature is a common variable in the process of soil freezing and melting. In order to clarify the influence of cooling temperature on the freeze-thaw cycle effect of soil, the freezing and thawing cycle tests and triaxial shear tests with different cooling temperatures and freeze-thaw times were carried out on silty clay of Qinghai-Xizang Plateau. The characteristics of water weight distribution and volume change after freeze-thaw cycle were also measured. The results show that frost heaving and shrinkage exist simultaneously in the freezing process and both increase with the decrease of cooling temperature. The difference of the ratio of positive and negative deformation between them is one of the main reasons for the variation of freeze-thaw cycle effect of soil. With the decrease of cooling temperature, because the frost heave reaches the limit state before freezing shrinkage, the volume increase increases first and then decreases. The turning point corresponds to the critical temperature of frost heaving and freezing shrinkage under the condition of tiny temperature difference. The change of the failure strength with cooling temperature is consistent with the dry density, which decreases first, then increases, and is dominated by deterioration. The content of unfrozen water and the amount of water migration decrease with the decrease of cooling temperature. Therefore, the lower the cooling temperature, the smaller the range of damage strength with the number of freeze-thaw times, and the less the number of freeze-thaw times needed to reach the new stable state. The variation of cohesion force and internal friction angle with cooling temperature and freeze-thaw times can be fitted and predicted by Logistic model, which is convenient for engineering application.
【作者單位】： 北京交通大學土木建筑工程學院;青海省交通科學研究院多年凍土地區(qū)公路建設與養(yǎng)護技術交通行業(yè)重點實驗室青海研究觀測基地;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51378057,41371081) 交通運輸部應用基礎研究計劃(重點平臺)項目(2014319363200)~~
【分類號】：U412.22

【參考文獻】

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