粉质黏土-混凝土衬砌接触面冻结强度影响因素显著性分析

发布时间：2021-04-05 05:17

　　冻土与结构接触面的力学性能对寒区工程研究具有重要意义,容易受到外界因素干扰。为研究不同因素对粉质黏土与混凝土衬砌接触面冻结强度的影响,设计考虑含水率、冻结温度、冻结时间的三水平正交直剪试验。试验结果表明:在冻结初期,提高土体含水率,降低冻结温度,延长冻结时间有利于接触面早期冻结强度的提升,且这种作用效果是线性的。基于显著性分析理论,发现含水率、冻结温度、冻结时间对接触面早期冻结强度的显著性等级均为极显著,三者之中,冻结温度影响最大,含水率影响最小。采用多元线性回归,忽略因素之间的二阶交互作用,建立了考虑含水率、冻结温度、冻结时间作用的粉质黏土与混凝土接触面的冻结强度预测模型,为类似工程提供科学参考。 

【文章来源】：冰川冻土. 2020,42(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

冻结强度随含水率的变化

图1 冻结强度随含水率的变化图3为冻结时间对接触面冻结强度的影响。在9组线性拟合结果中，R2最大为0.999，最小为0.961，表明接触面的冻结强度与冻结时间也具有良好的线性相关性，即冻结强度随冻结时间的增长而增强。其原因是：试样的冻结过程属于渐变的过程，从热力学角度进行瞬态热分析，试样的冻结过程为热量由内部向外部传递，进而使整体温度逐渐趋于稳定的过程。该过程可被理解为：由于试件外部温度低于内部，外部土体先达到冻结点，部分孔隙水发生结晶，率先产生一定的冻结强度。随着冻结时间的延长，已冻结土体的温度继续降低，逐渐趋近设定冻结温度，而未冻结的土体也开始发生冻结，促使接触面冻结强度进一步提升。当土体完全冻结，与环境温度达到平衡时，接触面的冻结强度也随之达到最大值，不再随冻结时间而变化。

图3为冻结时间对接触面冻结强度的影响。在9组线性拟合结果中，R2最大为0.999，最小为0.961，表明接触面的冻结强度与冻结时间也具有良好的线性相关性，即冻结强度随冻结时间的增长而增强。其原因是：试样的冻结过程属于渐变的过程，从热力学角度进行瞬态热分析，试样的冻结过程为热量由内部向外部传递，进而使整体温度逐渐趋于稳定的过程。该过程可被理解为：由于试件外部温度低于内部，外部土体先达到冻结点，部分孔隙水发生结晶，率先产生一定的冻结强度。随着冻结时间的延长，已冻结土体的温度继续降低，逐渐趋近设定冻结温度，而未冻结的土体也开始发生冻结，促使接触面冻结强度进一步提升。当土体完全冻结，与环境温度达到平衡时，接触面的冻结强度也随之达到最大值，不再随冻结时间而变化。2.2 考虑因素之间交互作用的显著性分析

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]渠道衬砌冻胀破坏力学模型及防冻胀结构研究[D]. 李甲林.西北农林科技大学 2009



本文编号：3119210