溫度—應(yīng)力作用下飽和路基粉質(zhì)黏土凍脹試驗(yàn)及規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 11:55
在我國(guó)分布廣泛的季節(jié)性凍土區(qū),路基土的凍脹是影響道路工程的穩(wěn)定性和耐久性的罪魁禍?zhǔn)。為從根源上?duì)凍脹產(chǎn)生的病害進(jìn)行防治,需要對(duì)路基土的凍脹發(fā)生機(jī)制和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行深入研究。路基中的水分在負(fù)溫作用下發(fā)生凍結(jié)和遷移,繼而引發(fā)土體產(chǎn)生豎向變形,即產(chǎn)生了凍脹現(xiàn)象,這是一個(gè)包括溫度、水分、應(yīng)力等多物理場(chǎng)耦合作用的過程,并且受到土體的應(yīng)力狀態(tài)、溫度狀況、補(bǔ)水條件等外界因素影響。因此在研究路基土凍脹問題時(shí),應(yīng)該在深入考慮溫度、應(yīng)力以及補(bǔ)水條件等影響因素的前提下,關(guān)注凍結(jié)過程中土體內(nèi)部溫度分布、水分遷移、變形發(fā)展規(guī)律,并探索它們之間的關(guān)系。而室內(nèi)土體凍脹試驗(yàn)是研究土體凍脹規(guī)律的一個(gè)有效手段,但目前已開展的凍脹試驗(yàn)對(duì)于土體施加的溫度-應(yīng)力作用尚顯簡(jiǎn)單,如何深入的研究在更復(fù)雜的溫度-應(yīng)力作用下的土體凍脹試驗(yàn)規(guī)律尚待更深入地研究。因此本文基于自主開發(fā)的土體凍脹試驗(yàn)系統(tǒng),開展了考慮冷端溫度、偏應(yīng)力、最小主應(yīng)力、補(bǔ)水條件四個(gè)影響因素的室內(nèi)土體凍脹試驗(yàn),分析了土體凍結(jié)過程中的溫度分布規(guī)律、水分遷移規(guī)律、變形發(fā)展規(guī)律,并深入的研究了土體凍脹的發(fā)生機(jī)制和發(fā)展規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)通過資料收集、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、數(shù)...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ASTMD5819-13中的凍脹試驗(yàn)裝置
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文水。整個(gè)試驗(yàn)過程一共分為三個(gè)階段,分別為 24 小時(shí)的恒溫階段,8 小時(shí)的小度梯度凍結(jié)階段,以及 16 小時(shí)的大溫度梯度凍結(jié)階段,試驗(yàn)的總時(shí)長(zhǎng)共計(jì) 48 時(shí)。在試驗(yàn)過程中試件頂部設(shè)有千分表來監(jiān)測(cè)試件的豎向位移[15]。不同于美國(guó)的“上冷下熱”的控溫方式,日本的《土體凍脹敏感性測(cè)試方(JGS0172-2003)》提出的凍脹方法采用的是“下冷上熱”的溫度控制方法,整個(gè)件的溫度梯度控制在-10℃~0℃之間,試驗(yàn)裝置見圖 1-3。
套筒;②固定環(huán);③底盤;④補(bǔ)水槽;⑤壓力壓頭;⑥冷凍箱;⑦絕熱環(huán);⑧溫器。圖 1-4 俄羅斯規(guī)范提出的凍脹試驗(yàn)裝置[17]我國(guó)的《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GBT50123-1999)》提出了一種凍脹量用“下冷上熱”的溫度施加方式,溫度梯度范圍為-20℃~0℃,對(duì)應(yīng)的見圖 1-5。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單向凍結(jié)時(shí)開放條件下飽和砂巖凍脹試驗(yàn)及THM耦合凍脹模型[J]. 呂志濤,夏才初,李強(qiáng),王岳嵩. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]非飽和粗顆粒土體的凍結(jié)試驗(yàn)研究[J]. 高建強(qiáng),白瑞強(qiáng),馬勤國(guó). 冰川凍土. 2018(01)
[3]東北地區(qū)天然路基凍脹敏感性試驗(yàn)研究[J]. 謝金儒,李欣. 路基工程. 2017(03)
[4]Frost-heave properties of saturated compacted silty clay under one-side freezing condition[J]. Hong Yan Ma,Feng Zhang,De Cheng Feng,Kang Wei Tang. Sciences in Cold and Arid Regions. 2017(03)
[5]非飽和粉質(zhì)黏土凍結(jié)溫度和凍結(jié)變形特性試驗(yàn)研究[J]. 劉振亞,劉建坤,李旭,房建宏. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]土體凍脹試驗(yàn)系統(tǒng)的研制與應(yīng)用[J]. 馬宏巖,張鋒,馮德成,周志. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[7]土體凍結(jié)過程中基質(zhì)勢(shì)與水分遷移及凍脹的關(guān)系[J]. 薛珂,溫智,張明禮,李德生,高檣. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]單向凍結(jié)過程中NaCl鹽漬土水鹽運(yùn)移及變形機(jī)理研究[J]. 肖澤岸,賴遠(yuǎn)明,尤哲敏. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]飽和粉土凍脹過程試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[J]. 周家作,韋昌富,李東慶,魏厚振,裴萬勝. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]飽和粉土凍結(jié)過程中的水分遷移試驗(yàn)研究[J]. 魏厚振,周家作,韋昌富,陳盼. 巖土力學(xué). 2016(09)
博士論文
[1]青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動(dòng)反應(yīng)與累積永久變形[D]. 王立娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]隨機(jī)荷載作用下柔性路面結(jié)構(gòu)及路基動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 王晅.中南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]一維凍結(jié)條件下土體凍脹與基礎(chǔ)水平凍脹力試驗(yàn)研究[D]. 呂長(zhǎng)霖.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]粉質(zhì)粘土中粘土礦物對(duì)凍脹影響試驗(yàn)研究[D]. 林超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]季凍區(qū)路基水溫狀況監(jiān)測(cè)及強(qiáng)度變化的研究[D]. 王蒙.東北林業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3490864
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
ASTMD5819-13中的凍脹試驗(yàn)裝置
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文水。整個(gè)試驗(yàn)過程一共分為三個(gè)階段,分別為 24 小時(shí)的恒溫階段,8 小時(shí)的小度梯度凍結(jié)階段,以及 16 小時(shí)的大溫度梯度凍結(jié)階段,試驗(yàn)的總時(shí)長(zhǎng)共計(jì) 48 時(shí)。在試驗(yàn)過程中試件頂部設(shè)有千分表來監(jiān)測(cè)試件的豎向位移[15]。不同于美國(guó)的“上冷下熱”的控溫方式,日本的《土體凍脹敏感性測(cè)試方(JGS0172-2003)》提出的凍脹方法采用的是“下冷上熱”的溫度控制方法,整個(gè)件的溫度梯度控制在-10℃~0℃之間,試驗(yàn)裝置見圖 1-3。
套筒;②固定環(huán);③底盤;④補(bǔ)水槽;⑤壓力壓頭;⑥冷凍箱;⑦絕熱環(huán);⑧溫器。圖 1-4 俄羅斯規(guī)范提出的凍脹試驗(yàn)裝置[17]我國(guó)的《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GBT50123-1999)》提出了一種凍脹量用“下冷上熱”的溫度施加方式,溫度梯度范圍為-20℃~0℃,對(duì)應(yīng)的見圖 1-5。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]單向凍結(jié)時(shí)開放條件下飽和砂巖凍脹試驗(yàn)及THM耦合凍脹模型[J]. 呂志濤,夏才初,李強(qiáng),王岳嵩. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]非飽和粗顆粒土體的凍結(jié)試驗(yàn)研究[J]. 高建強(qiáng),白瑞強(qiáng),馬勤國(guó). 冰川凍土. 2018(01)
[3]東北地區(qū)天然路基凍脹敏感性試驗(yàn)研究[J]. 謝金儒,李欣. 路基工程. 2017(03)
[4]Frost-heave properties of saturated compacted silty clay under one-side freezing condition[J]. Hong Yan Ma,Feng Zhang,De Cheng Feng,Kang Wei Tang. Sciences in Cold and Arid Regions. 2017(03)
[5]非飽和粉質(zhì)黏土凍結(jié)溫度和凍結(jié)變形特性試驗(yàn)研究[J]. 劉振亞,劉建坤,李旭,房建宏. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]土體凍脹試驗(yàn)系統(tǒng)的研制與應(yīng)用[J]. 馬宏巖,張鋒,馮德成,周志. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[7]土體凍結(jié)過程中基質(zhì)勢(shì)與水分遷移及凍脹的關(guān)系[J]. 薛珂,溫智,張明禮,李德生,高檣. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[8]單向凍結(jié)過程中NaCl鹽漬土水鹽運(yùn)移及變形機(jī)理研究[J]. 肖澤岸,賴遠(yuǎn)明,尤哲敏. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[9]飽和粉土凍脹過程試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[J]. 周家作,韋昌富,李東慶,魏厚振,裴萬勝. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]飽和粉土凍結(jié)過程中的水分遷移試驗(yàn)研究[J]. 魏厚振,周家作,韋昌富,陳盼. 巖土力學(xué). 2016(09)
博士論文
[1]青藏鐵路多年凍土區(qū)列車行駛路基振動(dòng)反應(yīng)與累積永久變形[D]. 王立娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]隨機(jī)荷載作用下柔性路面結(jié)構(gòu)及路基動(dòng)力響應(yīng)研究[D]. 王晅.中南大學(xué) 2006
碩士論文
[1]一維凍結(jié)條件下土體凍脹與基礎(chǔ)水平凍脹力試驗(yàn)研究[D]. 呂長(zhǎng)霖.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]粉質(zhì)粘土中粘土礦物對(duì)凍脹影響試驗(yàn)研究[D]. 林超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]季凍區(qū)路基水溫狀況監(jiān)測(cè)及強(qiáng)度變化的研究[D]. 王蒙.東北林業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3490864
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