冻融与静荷载双重作用下土体内部孔隙水压力、水分场变化规律研究
本文关键词： 冻融循环 静荷载 模型试验 孔隙水压力 应力 温度 出处：《湖南大学学报(自然科学版)》2017年01期 论文类型：期刊论文
【摘要】：在季节冻土区,土体内部孔隙水压力和水分含量受冻融循环和外部荷载的影响.通过模型试验,利用孔隙水压力传感器和水分传感器对冻融与静荷载双重作用下黄土内部的孔隙水压力和水分含量进行监测,得到不同深度处孔隙水压力和水分含量的变化过程.结合静荷载的应力场,进一步分析孔隙水压力和水分含量的空间变化规律.试验结果表明:在冻融与静荷载双重作用的初期,土体内部孔隙水压力快速增大;之后,孔隙水压力开始随温度呈周期性变化.在一个冻融周期内,土体内部孔隙水压力和水分含量都随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,而且孔隙水压力和水分都随温度的变化而表现出滞后性.随着冻融循环次数的增加,孔隙水压力在荷载下方和两侧形成三个集中区;水分则在荷载下方形成高含水量区,在荷载两侧形成低含水量区.通过对静荷载产生的应力场进行分析发现,土体内部孔隙水压力和水分场的空间分布与静荷载产生的应力场有密切关系.
[Abstract]:In the seasonal frozen soil region, the pore water pressure and moisture content in the soil are affected by freeze-thaw cycle and external load. Pore water pressure and moisture content in loess were monitored by pore water pressure sensor and water sensor under both freeze-thaw and static loads. The variation process of pore water pressure and moisture content at different depths is obtained. The experimental results show that the pore water pressure increases rapidly in the initial stage of freeze-thaw and static load. After that, pore water pressure began to change periodically with temperature. In a freeze-thaw period, the pore water pressure and moisture content in soil increased with the increase of temperature, and decreased with the decrease of temperature. With the increase of freezing and thawing cycles, the pore water pressure forms three concentration zones under and on both sides of the load. On the other hand, the high moisture content area is formed under the load, and the low water content area is formed on both sides of the load. The stress field caused by the static load is analyzed and found out. The spatial distribution of pore water pressure and water field in soil is closely related to the stress field caused by static load.
【作者单位】： 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室;中国科学院大学;南京师范大学地理科学学院;
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41630636);国家自然科学基金资助项目(41301070,41501072) 甘肃省交通运输厅科技项目(2014-03) 中科院西部之光博士项目(2013-03)~~
【分类号】：TU445
【正文快照】： 季节冻土区土体经历着反复的冻结和融化过程,这种以年为周期的冻融循环作用是导致季节冻土区工程病害问题的重要原因之一[1-3].而这些病害的形成与土体内部水分的变化有着密切关系[4-5].大量室内实验研究已经证明冻融过程中有水分迁移的存在,冻土中的水分迁移与冻结缘中土水势
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，本文编号：1465063
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