为研究高温冻土-混凝土接触面的蠕变特性，利用自行研制的大型蠕变剪切仪，开展了-1℃条件下冻结粉土与粗糙度分别为0,0.538,0.775,1.225 mm混凝土接触面的分级加载蠕变试验。分析了分级加载条件下接触面蠕变曲线规律及接触面破坏特征，并将分级加载曲线转换为分别加载曲线，研究蠕变速率随时间变化规律，建立剪应力-稳定蠕变速率函数，从而得到接触面长期强度值，进一步建立接触面长期强度与粗糙度的函数关系，以探讨粗糙度抵抗蠕变的作用机理。结果表明：高温冻结粉土-混凝土接触面分级加载强度及剪切破坏时间与粗糙度呈线性正相关，随着粗糙度的增大，剪切破坏界面向土体内部偏移，破坏类型由接触面滑移破坏向土体内部破坏发展；通过陈氏法将分级加载曲线转换为分别加载曲线，得到的分别加载蠕变曲线具有衰减和非衰减蠕变特征；建立稳定蠕变速率与剪应力的函数关系符合arrhenius方程，从而得到接触面长期强度仅约为分级加载强度的20%,说明高温冻结粉土-混凝土接触面具有显著的流变效应；接触面长期强度随粗糙度的增大呈线性增长，接触面粗糙度由0 mm增大到1.225 mm时，长期强度可增大220%,可通过增大接触表面粗糙...
为研究高温冻土-混凝土接触面的蠕变特性，利用自行研制的大型蠕变剪切仪，开展了-1℃条件下冻结粉土与粗糙度分别为0,0.538,0.775,1.225 mm混凝土接触面的分级加载蠕变试验。分析了分级加载条件下接触面蠕变曲线规律及接触面破坏特征，并将分级加载曲线转换为分别加载曲线，研究蠕变速率随时间变化规律，建立剪应力-稳定蠕变速率函数，从而得到接触面长期强度值，进一步建立接触面长期强度与粗糙度的函数关系，以探讨粗糙度抵抗蠕变的作用机理。结果表明：高温冻结粉土-混凝土接触面分级加载强度及剪切破坏时间与粗糙度呈线性正相关，随着粗糙度的增大，剪切破坏界面向土体内部偏移，破坏类型由接触面滑移破坏向土体内部破坏发展；通过陈氏法将分级加载曲线转换为分别加载曲线，得到的分别加载蠕变曲线具有衰减和非衰减蠕变特征；建立稳定蠕变速率与剪应力的函数关系符合arrhenius方程，从而得到接触面长期强度仅约为分级加载强度的20%,说明高温冻结粉土-混凝土接触面具有显著的流变效应；接触面长期强度随粗糙度的增大呈线性增长，接触面粗糙度由0 mm增大到1.225 mm时，长期强度可增大220%,可通过增大接触表面粗糙...
为研究高温冻土-混凝土接触面的蠕变特性，利用自行研制的大型蠕变剪切仪，开展了-1℃条件下冻结粉土与粗糙度分别为0,0.538,0.775,1.225 mm混凝土接触面的分级加载蠕变试验。分析了分级加载条件下接触面蠕变曲线规律及接触面破坏特征，并将分级加载曲线转换为分别加载曲线，研究蠕变速率随时间变化规律，建立剪应力-稳定蠕变速率函数，从而得到接触面长期强度值，进一步建立接触面长期强度与粗糙度的函数关系，以探讨粗糙度抵抗蠕变的作用机理。结果表明：高温冻结粉土-混凝土接触面分级加载强度及剪切破坏时间与粗糙度呈线性正相关，随着粗糙度的增大，剪切破坏界面向土体内部偏移，破坏类型由接触面滑移破坏向土体内部破坏发展；通过陈氏法将分级加载曲线转换为分别加载曲线，得到的分别加载蠕变曲线具有衰减和非衰减蠕变特征；建立稳定蠕变速率与剪应力的函数关系符合arrhenius方程，从而得到接触面长期强度仅约为分级加载强度的20%,说明高温冻结粉土-混凝土接触面具有显著的流变效应；接触面长期强度随粗糙度的增大呈线性增长，接触面粗糙度由0 mm增大到1.225 mm时，长期强度可增大220%,可通过增大接触表面粗糙...
研究目的:为保证格拉段电气化改造工程接触网基础的正常工作和长期稳定，需重点研究接触网基础与冻土的冻结强度及其影响因素。本文采用大型应力控制式剪切仪开展多种温度和含水率条件下冻结粉土与混凝土接触面的直剪试验研究。研究结论:(1)接触面剪切应力-位移曲线主要分为弹性变形、塑性变形和滑动破坏三个阶段；(2)接触面抗剪强度与法向应力呈正比，与冻结温度呈反比；(3)当试样含水率低于饱和含水率时，随着含水率的增大，接触面抗剪强度增大，超过饱和含水率时，接触面抗剪强度随含水率的增大略有减小；(4)温度越低，接触面内摩擦角越小，黏聚力越大，黏聚力对接触面冻结强度的作用越突显，接触面黏聚力随含水率的增大先增大后减小，内摩擦角随含水率的增大而减小；(5)本研究成果可为多年冻土区接触网基础的设计提供参考。
研究目的:为保证格拉段电气化改造工程接触网基础的正常工作和长期稳定，需重点研究接触网基础与冻土的冻结强度及其影响因素。本文采用大型应力控制式剪切仪开展多种温度和含水率条件下冻结粉土与混凝土接触面的直剪试验研究。研究结论:(1)接触面剪切应力-位移曲线主要分为弹性变形、塑性变形和滑动破坏三个阶段；(2)接触面抗剪强度与法向应力呈正比，与冻结温度呈反比；(3)当试样含水率低于饱和含水率时，随着含水率的增大，接触面抗剪强度增大，超过饱和含水率时，接触面抗剪强度随含水率的增大略有减小；(4)温度越低，接触面内摩擦角越小，黏聚力越大，黏聚力对接触面冻结强度的作用越突显，接触面黏聚力随含水率的增大先增大后减小，内摩擦角随含水率的增大而减小；(5)本研究成果可为多年冻土区接触网基础的设计提供参考。
研究目的:为保证格拉段电气化改造工程接触网基础的正常工作和长期稳定，需重点研究接触网基础与冻土的冻结强度及其影响因素。本文采用大型应力控制式剪切仪开展多种温度和含水率条件下冻结粉土与混凝土接触面的直剪试验研究。研究结论:(1)接触面剪切应力-位移曲线主要分为弹性变形、塑性变形和滑动破坏三个阶段；(2)接触面抗剪强度与法向应力呈正比，与冻结温度呈反比；(3)当试样含水率低于饱和含水率时，随着含水率的增大，接触面抗剪强度增大，超过饱和含水率时，接触面抗剪强度随含水率的增大略有减小；(4)温度越低，接触面内摩擦角越小，黏聚力越大，黏聚力对接触面冻结强度的作用越突显，接触面黏聚力随含水率的增大先增大后减小，内摩擦角随含水率的增大而减小；(5)本研究成果可为多年冻土区接触网基础的设计提供参考。
桩基础作为冻土工程中最适宜的基础形式,主要采用插入桩、静压桩和灌注桩三种桩型,因其成桩工艺不同对冻土地基及桩基自身造成的差异不一。为研究不同成桩工艺对冻土地基及基桩承载性状的影响,通过开展室内-1.5℃条件下单桩静载模型试验,分析在冻结粉土中不同成桩工艺对地温场、桩基极限承载力、桩身轴力以及桩侧摩阻(冻结力)的影响规律。试验结果表明:灌注桩对桩周地温场扰动剧烈,桩侧温度较高,地温变化幅度大。随着桩周土体的回冻,地温逐步降低,其中灌注桩桩侧降温速率最大;在承载力方面,2根灌注桩的极限承载力约为12.8kN,静压桩为11.6kN,插入桩极限承载力最小,仅为钻孔灌注桩的2/3。并对比4种不同成桩工艺的基桩在不同荷载条件下对应的沉降量,体现出成桩工艺对基桩沉降造成的差异性;随着桩顶荷载的逐级增加,桩侧摩阻(冻结力)和桩端阻力逐渐发挥作用,桩身上部1/3由于温度较低,致使桩侧摩阻(冻结力)较大,在10cm深度附近温度最低,使桩侧摩阻(冻结力)达到最大值;并对比4种不同成桩工艺的基桩在荷载5.6kN下轴力沿桩身的传递情况,发现静压桩更易把荷载传递到冻土区深层地基。
桩基础作为冻土工程中最适宜的基础形式,主要采用插入桩、静压桩和灌注桩三种桩型,因其成桩工艺不同对冻土地基及桩基自身造成的差异不一。为研究不同成桩工艺对冻土地基及基桩承载性状的影响,通过开展室内-1.5℃条件下单桩静载模型试验,分析在冻结粉土中不同成桩工艺对地温场、桩基极限承载力、桩身轴力以及桩侧摩阻(冻结力)的影响规律。试验结果表明:灌注桩对桩周地温场扰动剧烈,桩侧温度较高,地温变化幅度大。随着桩周土体的回冻,地温逐步降低,其中灌注桩桩侧降温速率最大;在承载力方面,2根灌注桩的极限承载力约为12.8kN,静压桩为11.6kN,插入桩极限承载力最小,仅为钻孔灌注桩的2/3。并对比4种不同成桩工艺的基桩在不同荷载条件下对应的沉降量,体现出成桩工艺对基桩沉降造成的差异性;随着桩顶荷载的逐级增加,桩侧摩阻(冻结力)和桩端阻力逐渐发挥作用,桩身上部1/3由于温度较低,致使桩侧摩阻(冻结力)较大,在10cm深度附近温度最低,使桩侧摩阻(冻结力)达到最大值;并对比4种不同成桩工艺的基桩在荷载5.6kN下轴力沿桩身的传递情况,发现静压桩更易把荷载传递到冻土区深层地基。
桩基础作为冻土工程中最适宜的基础形式,主要采用插入桩、静压桩和灌注桩三种桩型,因其成桩工艺不同对冻土地基及桩基自身造成的差异不一。为研究不同成桩工艺对冻土地基及基桩承载性状的影响,通过开展室内-1.5℃条件下单桩静载模型试验,分析在冻结粉土中不同成桩工艺对地温场、桩基极限承载力、桩身轴力以及桩侧摩阻(冻结力)的影响规律。试验结果表明:灌注桩对桩周地温场扰动剧烈,桩侧温度较高,地温变化幅度大。随着桩周土体的回冻,地温逐步降低,其中灌注桩桩侧降温速率最大;在承载力方面,2根灌注桩的极限承载力约为12.8kN,静压桩为11.6kN,插入桩极限承载力最小,仅为钻孔灌注桩的2/3。并对比4种不同成桩工艺的基桩在不同荷载条件下对应的沉降量,体现出成桩工艺对基桩沉降造成的差异性;随着桩顶荷载的逐级增加,桩侧摩阻(冻结力)和桩端阻力逐渐发挥作用,桩身上部1/3由于温度较低,致使桩侧摩阻(冻结力)较大,在10cm深度附近温度最低,使桩侧摩阻(冻结力)达到最大值;并对比4种不同成桩工艺的基桩在荷载5.6kN下轴力沿桩身的传递情况,发现静压桩更易把荷载传递到冻土区深层地基。
二元介质模型已成功用于模拟未冻结岩土材料,比如岩石、均质或各向异性结构性土、超固结黏土、堆石料以及黄土。类似地,为了探讨冻土的应力应变关系,此处引入二元介质模型来模拟其应力应变关系。基于岩土破损力学理论框架和二元介质模型概念,将饱和冻结粉土抽象成具有强胶结特性的胶结元(冻土骨架)和无胶结特性的摩擦元(融土骨架),胶结元在一定围压下会产生压碎和压融现象,随围压的增大逐步破损并向摩擦元转化,二者共同承担外荷载。在-6℃和0.3～15.0 MPa围压下对冻结粉土进行了一系列低温三轴压缩试验,结果表明:随变形的增大,应力应变曲线均呈三阶段变化,分别是线弹性阶段、弹塑性阶段和应变软化阶段;强度随围压的增大呈先增大后减小的趋势,极限强度对应下的围压称为临界围压,且临界围压下的软化现象最不明显。通过细观角度运用二元介质模型概念探讨了冻土变形破损机理,在非均质材料均匀化理论基础上建立了冻土二元介质模型,讨论了破损率函数演化规律。理论与试验结果对比表明,所建立的模型可以较好地模拟冻土的应变硬化和软化现象。