淮南弱膨胀土冻胀融沉特性研究

发布时间：2020-06-15 16:34

【摘要】：人工冻结法广泛运用于各类地下工程施工中,可以保证在复杂地质条件下施工能安全、高效的进行。但是冻结法在为施工带来方便的同时,其在冻结的过程中产生的冻胀以及融化后产生的融沉现象都会对周围的建筑物、构造物等设施造成影响,因此探究冻土工程中冻胀融沉的影响因素就显得非常必要。通过总结前人的研究成果后发现,关于土体冻胀融沉特性的研究,基本都是常规土,对弱膨胀土的冻胀融沉特性研究的较少,对富含弱膨胀土的地区,现有可参考的冻胀融沉研究资料较少,不能完全符合这些地区在进行地下人工冻结法时的要求。因此本文对淮南典型弱膨胀土进行了室内封闭系统下的冻结和融化试验,对影响土体的冻胀融沉因素进行了详细的研究,主要工作如下:(1)对所选土样进了常规土工试验,如自由膨胀率试验,液塑限试验等,根据试验结果可知所选土样为弱膨胀土。(2)自主研发了一套冻胀融沉试验装置,对淮南地区典型的弱膨胀土进行了室内封闭系统下的冻结和融化试验,研究了含水率、干密度、冷端温度以及含盐量四个因素对冻结过程中冻胀量和水分等的影响。试验结果表明,前三种因素对冻胀特性的影响较大,而含盐量的影响较小。另外在进行融沉试验时,还考虑了外部荷载对融沉的影响,试验结果表明,除了含盐量对融沉性影响较小外,其余四个因素对土体的融沉性都有较大影响。(3)详细分析了冻结过程中的温度变化趋势、冻后土体的水分分布等情况,在冻结初期试样温度快速下降,后期下降速度逐渐减慢,稳定后温度随土体高度近似呈线性分布。已冻土的部分其含水率大于初始含水率,未冻结区的土体含水率普遍小于初始含水率,水分曲线沿试样高度大致呈S型分布,最大含水率出现在离暖端最近的冰透镜体处。试验得出的数据对富含弱膨胀土体的地区,在进行人工冻结法施工时,如何预防和控制冻胀融沉量有一定的参考和指导价值。图:48 表:21 参:56。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU443
【图文】：

图１－１技术路线逡逑Ｆｉｇ邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

３．１．１自制冻胀融沉试验装置逡逑为了能更好的完成试验，本文自制了一套能够进行土体单向冻结冻胀以及融逡逑沉的试验装置，进行了室内弱膨胀土单向冻结及融沉试验，试验装置如图３－１所逡逑／Ｊｎ邋0逡逑（８Ｖ逡逑［￣——■邋■邋＇邋－１邋一逡逑－１：１逡逑Ｉ邋ｌＵｌｉ—＾逡逑＾＾逡逑图３－１冻胀融沉试验装置结构示意图逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｆｒｅｅｚｅ－ｈｅａｖｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｔｈａｗｉｎｇ邋ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ邋ｔｅｓｔ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑注：①－位移传感器；②－保温材料；③－温度传感器；④－试样；⑤－试样筒；⑥－温控底逡逑板；⑦－加载系统；⑧－位移计安

【参考文献】

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本文编号：2714696