冻融循环作用下膨胀土工程特性研究

发布时间：2020-11-21 17:50

　　 我国膨胀土与季节性冻土分布区域存在大面积的重叠,经过冬冻春融后,边坡支挡结构极易出现悬空、胀裂等病害,大幅度增加了季冻区高速铁路路基工程的建设难度和安全平稳运行的风险,故明确膨胀土在冻融循环作用下工程特性的变化规律极为重要。本文通过理论分析和室内试验相结合的手段,探讨冻融循环作用对不同初始状态膨胀土工程特性的影响,主要研究成果如下:(1)初始状态为含水率26%/压实度0.90/冻结温度-15℃的膨胀土在冻融循环过程中体积表现为冻胀融缩,而初始状态为含水率20%、23%/压实度0.90/冻结温度-15℃的膨胀土体积表现为冻缩融胀;(2)初始状态为含水率23%、26%/压实度0.90/冻结温度-15℃的膨胀土,经第1次冻融作用,无侧限应力-应变关系曲线峰值应力出现显著的跌落;初始状态为压实度0.85、0.90、0.95/含水率20%/冻结温度-15℃的膨胀土,随着冻融循环次数的增加,无侧限抗压应力-应变关系曲线由分散的微小应力跌落的曲线组成;冻结温度越低,对无侧限抗压强度的影响越大。(3)随着冻融循环次数的增加,试样的内部结构发生改变,颗粒间的胶结作用减弱,导致膨胀土的无侧限抗压强度、粘聚力、抗剪强度、弹性模量总体上均呈下降趋势,约降至初始值的0.5~0.7,而内摩擦角虽波动起伏,但由于颗粒间的咬合接触点面积增加,总体上呈现为增大的变化规律。(4)建立了膨胀土工程特性参数与冻融循环次数的函数关系式,为指数式衰减函数,其次进一步建立膨胀土的无侧限抗压强度、粘聚力随冻融循环次数以及初始状态的二元函数表达式,在一定程度上可定量反映冻融循环和初始状态的耦合作用对膨胀土工程特性的影响规律。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU443
【部分图文】：

1 绪论1 绪论1 Introduction1.1 研究背景（Research Backgroumd）膨胀土是一种特殊的区域性黏土[1-2]，富含膨胀性物质[3]，在我国北起黑龙江鸡西，南到海南龙塘，西起新疆的六道湾，东至山东龙口均有分布（见图 1-1），而膨胀土及其工程问题一直是岩土工程和工程地质领域中全球性的难题[4-5]，将严重影响膨胀土地区路基和边坡的稳定性。

1 绪论1 绪论1 Introduction1.1 研究背景（Research Backgroumd）膨胀土是一种特殊的区域性黏土[1-2]，富含膨胀性物质[3]，在我国北起黑龙江鸡西，南到海南龙塘，西起新疆的六道湾，东至山东龙口均有分布（见图 1-1），而膨胀土及其工程问题一直是岩土工程和工程地质领域中全球性的难题[4-5]，将严重影响膨胀土地区路基和边坡的稳定性。

冻融作用下三轴膨胀土冻融变形发展规律试验研究膨胀土工程特性随冻融作用的衰减规律下无侧限抗压强度试验应力-应变曲线粘聚力内摩擦角应力-应变曲线无侧限抗压强度湿度 压实度冻结温度
【参考文献】

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本文编号：2893379