文档介绍：上海人工二次冻融土无侧限抗压强度研究蚨,皮爱如跞鸱肖忠华引言匝槟谌莺捅曜上海黄浦江边某工程拟采用冻结法施工,需要进行冻土物理力学试验,为设计和施工提供冻土基本参数。一次冻结后土体的微观结构和物理力学性质缈辜羟慷萯结冰温度、导热系数、冻胀率、融沉率等岱⑸谋洌蚨辰崞苹低撂逶俅味辰土体结构和物理力学性质是如何改变云浣邢关土体冻结试验和多次冻融试验研究显得必要,以找出相应的土工参数和变化规律。根据查阅冻融循环试验相关文献可知,密实土体在冻融循环状态下趋于松散,冻土解冻时融沉增大,而松散的土体在冻融循环条件下则趋于紧密,解冻后相对于原状土融沉减少。本次试验选择土层为层⑥、层⑦.层⑦一峁┰种不同温度状态下阃撂宓幕本土工参数和物理力学参数及热力学参数。冻土试验依据《人工冻土物理力学性能试验》‘,.常规土工试验按照《土工试验方法标准》小拟冻结的土层⑥为黏土粉质粘土,层厚层⑦.2莼粕爸史弁粒愫徊恽咭为灰黄色粉砂,层厚笥摇pね梁蜕巴潦橇街侄结效果性能差非常大的土质。低温条件下的冻土力学试验比常温下试验增加第卷增刊年月岩土力学摘要。随着上海地下空间的开发利用,冻结法越来越广泛地用丁淼澜ㄉ柚小NA吮苊舛辰岱ㄊ┕ぶ锌赡懿牡刂试趾问题,有必要对上海软土地区的土体冻融过程中物理力学性能进一步地研究。通过对上海软土某工程植煌耐裂赐痢一次冻融土、二次冻融土进行不同状态下土力学试验,得到了土体在二次冻融循环作用下物理力学特征的变化规律。研究结果对隧道的设计提供了有价值的参考。关键词:冻结法;二次冻融;冻土;无侧限抗压强度中图分类号:文献标识码::,,—,,—篺—;收稿口期:..基金项目:国家自然科学基金资助项目。作者简介:肖忠华,男,年生,硕士研究生。主受从事地下与隧道工程,冻结法方面的研究。:胡向东,男,年生,副教授,主要从事地下与隧道工程冰结法方面研究。:甮甧..增刊一—瓺琀,,.,.琭瑂籥.::珹
匝榻峁了控温系统,其技术难度大、系统复杂、要求高。冻土单轴试验和蠕变试验在⒒刂贫土试验机糏辖校匝樽爸米畲蠹釉啬芰为,精度为ィ畹臀露瓤纱镆妗<载和数据由计算机根据设定好的参数自动控制和采集。试验前,土件必须在规定的负温下养护上,确保试件温度均匀,这一点非常重要,特别是在温度不太低时冻土对温度敏感性非常大。试验采用应变控制方式,为了克服加载时间长短对试验结果的影响,冻土无侧限抗压强度取试件破坏时的加载时间大约为。那慷戎怠本次试验足在两次冻结过程中对土进行了常规土工试验和冻土力学性能试验,其中未冻土为现场取样后的原状土,一次、二次冻融土为试验室条件下用保鲜膜对土体密封后一次、两次冻结至妫缓笤诿芊馓跫陆凶匀唤舛场甀常规土工试验结果与分析常规土工试验结果见表S墒匝榻峁芍#在试验室保持水份总量不变的条件下,由于冻结导致土体膨胀,融化后水份分布变化致使常规土工试验各项指标有所变化,总的变化趋势足:含水率略有降低,密度略有减小,渗透系数稍有变大,孔隙比变大,塑限、比重基本不变。冻土力学性能试验结果与分析表8鞑阃辆淮味辰岷投味辰嵛薏嘞薜轴抗压强度值。表中第橐淮味辰嵬潦匝槊挥一娴亩且℃,是囚为试验过程中发现一媸笔约荒艹鱿终5钠苹登榭觯且豢始加载就出现很强的流塑,试件被压坍陷,根据《土工试验方法标准》庵智榭霾荒茏魑S行试验。图和图为各层土一次、二次冻结后单轴抗压强度随温度变化曲线,图~为各层土一次、二次冻结单轴抗压强度随温度变化比较图。岩力学年图微机控制冻土试验机表凉な匝榻峁表薏嘞薜ブ峥寡骨慷甀
。’鲜玳胁;:;::皇从图、图可以看到,冻结土的极限抗压强度明显的依赖负温度,已有研究成果川随温度变化的冻结曲线可以用式芎玫孛枋觥式中,、,2问欢∥8何露鹊木灾怠、闹涤胪林使烫蹇帕4笮∫约凹杜涞扔泄叵怠8据前苏联科学院伊加尔卡科研站试验,参数氖到咏黮/嫔崂瞿燃拔锹宸虻研究表明,对于天然压密土可采用纯寡骨度与负温之间呈线性关系,将对一般工程应用有足够的精度,在这里统一用茨夂锨摺层⑥:一次冻结:仃—二次冻结:仃.,层⑦.一次冻结:仃一二次冻结::仃.,二次冻结:仃.,从曲线拟合结果可见,各层土不管是一次,还是二次冻结,系数加胁煌潭仍龃螅龃蠓都为O凳齛的含义是指未冻土的极限抗压强度,这说明经过二次冻融循环以后抗压强度提高了,这种现象的解释足,各层土由于取自江边,属于饱和土,含水率很高,都在%左右,根据中国科学院兰州冰川冻土研究所提出的动土工程分类方法庾贤簦庋纬傻亩惩廖8槐冻土或者饱冰冻土。第二次冻结与第一次冻结相比含水率略有降低,强度有所增大。其次,两次冻结作用导致水分有规律的迁移,土体颗粒之间接触咬合更紧密,产生固结效果,因此强度也有一定程度增大。通过试验现场对未冻