冻融循环作用下路基土变形特性及数值计算分析

发布时间：2025-02-09 15:41

　　为了研究东北季冻区内路基土的冻胀特性以及不同冻融循环次数对路基长期稳定性的影响,采用吉林省某公路段的路基土作为研究对象,开展了试样土的基本物理力学试验、冻胀特性试验以及不同冻融循环次数下的蠕变试验。首先,对试验土样进行级配试验、界限含水率试验以及击实试验,以获取土样的液限、塑限、最佳含水率、最大干密度等参数,为后续冻胀试验和蠕变试验提供基本指标;考虑试验土样的轴向变形量和径向变形量,分别以线性冻胀率和体积冻胀率对土样的冻胀特性进行了描述,分析了不同冻结温度、不同含水量和不同压实度对土样冻胀指标的影响,为后续建立的三个因素与冻胀特征之间关系奠定基础;考虑到冻土变形不仅仅是车辆荷载的瞬时变形,冻土的大多数变形是基于长时间的荷载作用下蠕变变形,故研究了土样在不同冻融循环次数下的蠕变变形规律、蠕变泊松比、蠕变速率、等时应力-应变曲线等,进而深入地了解经历不同冻融循环次数之后冻土的蠕变特性以及破坏特性。最后,对冻融循环7次土进行了数值计算,分析了土样模型的应力-应变变化趋势,并通过数值计算曲线与试验曲线的对比分析,来预测实际土样的变形特性。得到主要结论如下:(1)路基土在深度方向上受到含水率和冻结...

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图2.1取土地点

路基土的物理力学特性及冻胀特性8第2章路基土的物理力学特性及冻胀特性在北方大多数地区，尤其是东北吉林省路基土都是季节性冻土。在冬季，土样开始冻结，土样在春季开始融化，导致路基土样力学性质发生巨大变化。一般冻融循环会导致道路坍塌和其他病害，这种现象影响了道路的使用，车辆的行驶安全，....

图2.2不同含水率下冻土的冻胀率

路基土的物理力学特性及冻胀特性（c）压实度90%

图2.3不同冻结温度冻土的冻胀率

路基土的物理力学特性及冻胀特性19（d）压实度95%图2.3不同冻结温度冻土的冻胀率由图2.3可知，在压实度和含水率一定时，土样的线性冻胀率变化与冻结温度有很大的关系，冻胀率随冻结温度降低而减校以D=80%，W=116%为例，当T=-1℃的土样样品的冻胀率为-0.492；当T=-....

图2.4不同压实度土样的冻胀率

路基土的物理力学特性及冻胀特性20（b）含水率17%（c）含水率18%（d）含水率19%图2.4不同压实度土样的冻胀率由图2.4可知，当冻结温度和含水率两个指标一定时，线性冻胀率受压实度影响较大，冻土线性冻胀率随着压实度的增大而增大，这主要是由于土样内部孔

本文编号：4032471