针对东北寒区新建铁力-伊春高速铁路路基地基挖除换填处理工程,为确定不同填料的服役性能,对素填料、5%水泥改良填料及5%水泥+3%改良剂改良填料进行冻胀、渗透及静强度特性试验研究,分析养护时间、改良剂掺量及冻融循环对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响。结果表明:(1)随养护时间和改良剂掺量增加,冻胀率逐渐降低,而冻融次数的增加会提高填料的冻胀率。三种填料中,水泥+改良剂对填料冻胀率的降幅最大。(2)养护时间和改良剂掺量增加会降低渗透系数,而冻融次数增加会提高填料的渗透系数。三种填料中,水泥+改良剂改良填料的渗透系数最小。(3)5%水泥、5%水泥+3%改良剂改良填料抗压强度随养护时间的增加而增大,随冻融次数增加而逐渐降低。不同养护时间及冻融次数下,水泥+改良剂改良填料抗压强度最大。改良剂掺量对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响程度大于养护时间和冻融次数,水泥+改良剂改良填料综合性能最优。本研究可为寒区高速铁路地基处理及病害防治研究提供新思路。
针对东北寒区新建铁力-伊春高速铁路路基地基挖除换填处理工程,为确定不同填料的服役性能,对素填料、5%水泥改良填料及5%水泥+3%改良剂改良填料进行冻胀、渗透及静强度特性试验研究,分析养护时间、改良剂掺量及冻融循环对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响。结果表明:(1)随养护时间和改良剂掺量增加,冻胀率逐渐降低,而冻融次数的增加会提高填料的冻胀率。三种填料中,水泥+改良剂对填料冻胀率的降幅最大。(2)养护时间和改良剂掺量增加会降低渗透系数,而冻融次数增加会提高填料的渗透系数。三种填料中,水泥+改良剂改良填料的渗透系数最小。(3)5%水泥、5%水泥+3%改良剂改良填料抗压强度随养护时间的增加而增大,随冻融次数增加而逐渐降低。不同养护时间及冻融次数下,水泥+改良剂改良填料抗压强度最大。改良剂掺量对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响程度大于养护时间和冻融次数,水泥+改良剂改良填料综合性能最优。本研究可为寒区高速铁路地基处理及病害防治研究提供新思路。
针对东北寒区新建铁力-伊春高速铁路路基地基挖除换填处理工程,为确定不同填料的服役性能,对素填料、5%水泥改良填料及5%水泥+3%改良剂改良填料进行冻胀、渗透及静强度特性试验研究,分析养护时间、改良剂掺量及冻融循环对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响。结果表明:(1)随养护时间和改良剂掺量增加,冻胀率逐渐降低,而冻融次数的增加会提高填料的冻胀率。三种填料中,水泥+改良剂对填料冻胀率的降幅最大。(2)养护时间和改良剂掺量增加会降低渗透系数,而冻融次数增加会提高填料的渗透系数。三种填料中,水泥+改良剂改良填料的渗透系数最小。(3)5%水泥、5%水泥+3%改良剂改良填料抗压强度随养护时间的增加而增大,随冻融次数增加而逐渐降低。不同养护时间及冻融次数下,水泥+改良剂改良填料抗压强度最大。改良剂掺量对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响程度大于养护时间和冻融次数,水泥+改良剂改良填料综合性能最优。本研究可为寒区高速铁路地基处理及病害防治研究提供新思路。
针对东北寒区新建铁力-伊春高速铁路路基地基挖除换填处理工程,为确定不同填料的服役性能,对素填料、5%水泥改良填料及5%水泥+3%改良剂改良填料进行冻胀、渗透及静强度特性试验研究,分析养护时间、改良剂掺量及冻融循环对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响。结果表明:(1)随养护时间和改良剂掺量增加,冻胀率逐渐降低,而冻融次数的增加会提高填料的冻胀率。三种填料中,水泥+改良剂对填料冻胀率的降幅最大。(2)养护时间和改良剂掺量增加会降低渗透系数,而冻融次数增加会提高填料的渗透系数。三种填料中,水泥+改良剂改良填料的渗透系数最小。(3)5%水泥、5%水泥+3%改良剂改良填料抗压强度随养护时间的增加而增大,随冻融次数增加而逐渐降低。不同养护时间及冻融次数下,水泥+改良剂改良填料抗压强度最大。改良剂掺量对冻胀率、渗透系数及抗压强度的影响程度大于养护时间和冻融次数,水泥+改良剂改良填料综合性能最优。本研究可为寒区高速铁路地基处理及病害防治研究提供新思路。
[研究目的]冻胀是季节性冻土区路基工程普遍存在的危害,系统地研究季冻区典型土类的冻胀规律可有效地为冻胀防治提供科学支持。[研究方法]本文基于原位钻探采取未扰动原状粉质黏土为研究对象,采用多通道光纤光栅测温系统监测冻结封面移动,采用单因素冻胀试验设计方法,开展-5℃、-15℃、-25℃温度梯度下封闭/开放系统冻结对比试验,探讨了不同水分条件对冻胀的特性,筛选了更大范围的原状土样的天然初始含水率,对冻胀率变化趋势进行了整体把握,主要结论补充完善了前人的研究结果,在封闭系统条件下变化趋势基本相同,但在开放系统下冻胀率的在变化趋势上、变化界限点和极值点上存在差异,同时构建了关于两种因素影响下的冻胀预测方程。[研究结果]结果表明:初始含水率和补水条件都对冻胀率有显著影响,封闭系统条件下,土体随着初始含水率的增大,冻胀率呈现先增大后趋于稳定的变化规律,开放系统呈现抛物线响应,不同补水系统条件下冻胀率相差2~5倍,决定原状粉质粘土的冻胀特性内在本质因素是其结构性。[结论]提出临界含水率(开放系统24%、封闭系统31%)控制指标与冻胀预测方程,可为地下水活动频繁的季节性冻土区工程中粉质黏土冻胀防治与冻...
[研究目的]冻胀是季节性冻土区路基工程普遍存在的危害,系统地研究季冻区典型土类的冻胀规律可有效地为冻胀防治提供科学支持。[研究方法]本文基于原位钻探采取未扰动原状粉质黏土为研究对象,采用多通道光纤光栅测温系统监测冻结封面移动,采用单因素冻胀试验设计方法,开展-5℃、-15℃、-25℃温度梯度下封闭/开放系统冻结对比试验,探讨了不同水分条件对冻胀的特性,筛选了更大范围的原状土样的天然初始含水率,对冻胀率变化趋势进行了整体把握,主要结论补充完善了前人的研究结果,在封闭系统条件下变化趋势基本相同,但在开放系统下冻胀率的在变化趋势上、变化界限点和极值点上存在差异,同时构建了关于两种因素影响下的冻胀预测方程。[研究结果]结果表明:初始含水率和补水条件都对冻胀率有显著影响,封闭系统条件下,土体随着初始含水率的增大,冻胀率呈现先增大后趋于稳定的变化规律,开放系统呈现抛物线响应,不同补水系统条件下冻胀率相差2~5倍,决定原状粉质粘土的冻胀特性内在本质因素是其结构性。[结论]提出临界含水率(开放系统24%、封闭系统31%)控制指标与冻胀预测方程,可为地下水活动频繁的季节性冻土区工程中粉质黏土冻胀防治与冻...
[研究目的]冻胀是季节性冻土区路基工程普遍存在的危害,系统地研究季冻区典型土类的冻胀规律可有效地为冻胀防治提供科学支持。[研究方法]本文基于原位钻探采取未扰动原状粉质黏土为研究对象,采用多通道光纤光栅测温系统监测冻结封面移动,采用单因素冻胀试验设计方法,开展-5℃、-15℃、-25℃温度梯度下封闭/开放系统冻结对比试验,探讨了不同水分条件对冻胀的特性,筛选了更大范围的原状土样的天然初始含水率,对冻胀率变化趋势进行了整体把握,主要结论补充完善了前人的研究结果,在封闭系统条件下变化趋势基本相同,但在开放系统下冻胀率的在变化趋势上、变化界限点和极值点上存在差异,同时构建了关于两种因素影响下的冻胀预测方程。[研究结果]结果表明:初始含水率和补水条件都对冻胀率有显著影响,封闭系统条件下,土体随着初始含水率的增大,冻胀率呈现先增大后趋于稳定的变化规律,开放系统呈现抛物线响应,不同补水系统条件下冻胀率相差2~5倍,决定原状粉质粘土的冻胀特性内在本质因素是其结构性。[结论]提出临界含水率(开放系统24%、封闭系统31%)控制指标与冻胀预测方程,可为地下水活动频繁的季节性冻土区工程中粉质黏土冻胀防治与冻...
寒区、严寒区隧道的冻胀是影响隧道全周期寿命的重要问题。围绕某中高纬度的严寒区客运专线建设需要,研究了隧道浅埋洞口围岩冻融圈岩土体不同冻胀率下的衬砌结构力学响应,提出了临界冻胀率条件,即(1)衬砌结构最大拉应力超过材料抗拉强度标准值;(2)衬砌结构发生超过规定的位移值。对于该工程浅埋洞口岩质围岩和土质围岩,判定临界冻胀率分别为2.00%和3.10%,并采取注浆封闭冻融圈输水通道、设置排水盲管、隧道结构铺设保温板等技术措施,保证了洞口运维期的安全。
寒区、严寒区隧道的冻胀是影响隧道全周期寿命的重要问题。围绕某中高纬度的严寒区客运专线建设需要,研究了隧道浅埋洞口围岩冻融圈岩土体不同冻胀率下的衬砌结构力学响应,提出了临界冻胀率条件,即(1)衬砌结构最大拉应力超过材料抗拉强度标准值;(2)衬砌结构发生超过规定的位移值。对于该工程浅埋洞口岩质围岩和土质围岩,判定临界冻胀率分别为2.00%和3.10%,并采取注浆封闭冻融圈输水通道、设置排水盲管、隧道结构铺设保温板等技术措施,保证了洞口运维期的安全。
围岩冻胀力是寒区隧道冻害的外力根源,现有冻胀力计算方法忽略了冻融循环作用对岩石力学参数的劣化影响,难以分析冻融循环条件下寒区隧道围岩冻胀力的变化趋势。基于此,构建冻结状态下围岩冻胀力理论模型,提出考虑岩石裂隙内部水分迁移的微裂纹扩展长度计算表达,修正岩石弹性模量和冻胀率与冻融循环次数之间的关系式,建立考虑冻融循环条件的寒区隧道围岩冻胀力理论解。结果表明:随着冻融循环次数增加,寒区隧道围岩冻胀力不断增大且逐渐趋于稳定值,相比已有理论解,围岩冻胀力分析方法更合理。研究成果对寒区隧道工程的建设与安全运营具有重要的理论价值。