凍融循環(huán)作用下膨脹土工程特性研究

發(fā)布時間：2020-11-21 17:50

　　我國膨脹土與季節(jié)性凍土分布區(qū)域存在大面積的重疊,經過冬凍春融后,邊坡支擋結構極易出現懸空、脹裂等病害,大幅度增加了季凍區(qū)高速鐵路路基工程的建設難度和安全平穩(wěn)運行的風險,故明確膨脹土在凍融循環(huán)作用下工程特性的變化規(guī)律極為重要。本文通過理論分析和室內試驗相結合的手段,探討凍融循環(huán)作用對不同初始狀態(tài)膨脹土工程特性的影響,主要研究成果如下:(1)初始狀態(tài)為含水率26%/壓實度0.90/凍結溫度-15℃的膨脹土在凍融循環(huán)過程中體積表現為凍脹融縮,而初始狀態(tài)為含水率20%、23%/壓實度0.90/凍結溫度-15℃的膨脹土體積表現為凍縮融脹;(2)初始狀態(tài)為含水率23%、26%/壓實度0.90/凍結溫度-15℃的膨脹土,經第1次凍融作用,無側限應力-應變關系曲線峰值應力出現顯著的跌落;初始狀態(tài)為壓實度0.85、0.90、0.95/含水率20%/凍結溫度-15℃的膨脹土,隨著凍融循環(huán)次數的增加,無側限抗壓應力-應變關系曲線由分散的微小應力跌落的曲線組成;凍結溫度越低,對無側限抗壓強度的影響越大。(3)隨著凍融循環(huán)次數的增加,試樣的內部結構發(fā)生改變,顆粒間的膠結作用減弱,導致膨脹土的無側限抗壓強度、粘聚力、抗剪強度、彈性模量總體上均呈下降趨勢,約降至初始值的0.5~0.7,而內摩擦角雖波動起伏,但由于顆粒間的咬合接觸點面積增加,總體上呈現為增大的變化規(guī)律。(4)建立了膨脹土工程特性參數與凍融循環(huán)次數的函數關系式,為指數式衰減函數,其次進一步建立膨脹土的無側限抗壓強度、粘聚力隨凍融循環(huán)次數以及初始狀態(tài)的二元函數表達式,在一定程度上可定量反映凍融循環(huán)和初始狀態(tài)的耦合作用對膨脹土工程特性的影響規(guī)律。
【學位單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU443
【部分圖文】：

分布圖,膨脹土,分布圖,緒論

1 緒論1 緒論1 Introduction1.1 研究背景（Research Backgroumd）膨脹土是一種特殊的區(qū)域性黏土[1-2]，富含膨脹性物質[3]，在我國北起黑龍江雞西，南到海南龍?zhí)�，西起新疆的六道灣，東至山東龍口均有分布（見圖 1-1），而膨脹土及其工程問題一直是巖土工程和工程地質領域中全球性的難題[4-5]，將嚴重影響膨脹土地區(qū)路基和邊坡的穩(wěn)定性。

分布圖,分布圖,緒論,膨脹土

1 緒論1 緒論1 Introduction1.1 研究背景（Research Backgroumd）膨脹土是一種特殊的區(qū)域性黏土[1-2]，富含膨脹性物質[3]，在我國北起黑龍江雞西，南到海南龍?zhí)粒髌鹦陆牧罏�，東至山東龍口均有分布（見圖 1-1），而膨脹土及其工程問題一直是巖土工程和工程地質領域中全球性的難題[4-5]，將嚴重影響膨脹土地區(qū)路基和邊坡的穩(wěn)定性。

技術路線圖,凍融作用,膨脹土,應力-應變曲線