季凍區(qū)路基春融過程中,特別是反復(fù)循環(huán)荷載作用下,極易造成承載能力顯著降低、翻漿冒泥等災(zāi)害現(xiàn)象,但是目前對(duì)季凍區(qū)路基的研究大多數(shù)都停留在凍結(jié)土和經(jīng)歷凍融循環(huán)后全融土階段,正融土的研究比較少。本文對(duì)正融粉質(zhì)黏土進(jìn)行了不同融化溫度、凍結(jié)負(fù)溫、含水率以及圍壓下的三軸單調(diào)加載和循環(huán)加卸載試驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷循環(huán)加卸載的試樣強(qiáng)度較單調(diào)加載絕大多數(shù)均有降低,每次循環(huán)會(huì)對(duì)試樣造成一定的損傷;峰值強(qiáng)度隨含水率的增大、圍壓減小而下降顯著,主要由于試樣頂端融化時(shí)存在大量水分和圍壓的約束作用造成;凍結(jié)負(fù)溫和融化溫度影響了融化速率,溫度越低,前期強(qiáng)度越高,隨時(shí)間推移影響減弱;用滯回環(huán)回彈模量定義了損傷變量,發(fā)現(xiàn)損傷變量與循環(huán)次數(shù)呈正相關(guān);不同因素影響下,損傷變量的增長(zhǎng)區(qū)別在于損傷快速發(fā)展和緩慢發(fā)展時(shí)對(duì)應(yīng)循環(huán)次數(shù)上的差異;基于滯回環(huán)面積定義了耗散能,而損傷變量與耗散能卻存在一定此消彼長(zhǎng)的相關(guān)性。 

【文章來(lái)源】：水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2020,47(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

裝有試樣的聚乙烯泡沫板

(2)本文所用的三軸循環(huán)荷載試驗(yàn)方法具體步驟是:在某一圍壓下對(duì)試樣進(jìn)行三軸壓縮，當(dāng)軸向應(yīng)變達(dá)到εa1時(shí)開始第一次卸載，卸載到偏差應(yīng)力為零(即σ1-σ3=0)，再加載到軸向應(yīng)變?yōu)棣臿2后開始第二次卸載，依此類推進(jìn)行N次循環(huán)，本文試驗(yàn)中前三次加卸載的軸向應(yīng)變差約為2%，后兩次加卸載的軸向應(yīng)變差約為3%，即達(dá)到2%、4%、6%、9%、12%的軸向應(yīng)變時(shí)卸載，每個(gè)圍壓下進(jìn)行5個(gè)加載-卸載-再加載循環(huán)，典型的試驗(yàn)曲線如圖2所示。(3)試樣從高低溫交變箱取出裝入儀器約2 min左右，裝樣階段的融化量幾乎很小，試驗(yàn)只模擬裝入儀器后正融土的剪切過程，剪切和卸載速率為1.67×10-2mm/s，試樣軸向應(yīng)變達(dá)到15%時(shí)試驗(yàn)結(jié)束[21]。試驗(yàn)循環(huán)加卸載試驗(yàn)用時(shí)約為26 min，室內(nèi)環(huán)境下試樣芯部完全融化到試驗(yàn)溫度約30 min，試驗(yàn)條件基本滿足正融土剪切試驗(yàn)的正融過程。為對(duì)比循環(huán)荷載作用的影響，在與加卸載試驗(yàn)相同試驗(yàn)條件進(jìn)行了常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)。試驗(yàn)采用的設(shè)備是由凍土三軸儀改造而成的高低溫三軸儀，儀器可以保證試驗(yàn)過程中融化溫度恒定不變。

圖5為不同含水率下應(yīng)力應(yīng)變曲線，含水率對(duì)正融土強(qiáng)度的影響也比較明顯。峰值強(qiáng)度最大的仍為含水率9%的試樣，其次是含水率為12%，強(qiáng)度最小為含水率15%。主要由于在單向凍結(jié)的過程中，土樣未凍區(qū)的水分向冷端遷移，使得在試樣的頂端匯聚了水分并結(jié)成冰造成正融時(shí)強(qiáng)度的差異。圖4 不同圍壓下應(yīng)力應(yīng)變曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3606064