为研究冻融循环下炭质页岩作为路基填料的物理力学特性,本文在青海省柴达木盆地选取炭质页岩进行室内试验,分析其在冻融循环下的物理特性。结果表明,在冻融循环后,炭质页岩的质量、波速先增加后减小,二者呈现相似的变化曲线;同时,试样在经历冻融循环后,内部出现明显裂隙,颗粒表面附着较多粉状物质,部分矿物颗粒上还出现了明显的蜂窝状孔隙;炭质页岩的抗压强度逐渐降低,强度受冻融循环影响较明显。研究成果可为青海省路基工程填料的选取提供参考。
为研究冻融循环下炭质页岩作为路基填料的物理力学特性,本文在青海省柴达木盆地选取炭质页岩进行室内试验,分析其在冻融循环下的物理特性。结果表明,在冻融循环后,炭质页岩的质量、波速先增加后减小,二者呈现相似的变化曲线;同时,试样在经历冻融循环后,内部出现明显裂隙,颗粒表面附着较多粉状物质,部分矿物颗粒上还出现了明显的蜂窝状孔隙;炭质页岩的抗压强度逐渐降低,强度受冻融循环影响较明显。研究成果可为青海省路基工程填料的选取提供参考。
该文旨在探究人工冻结法施工后越江软土地基在双向荷载作用下不均匀沉降发生机理。文章借助室内动三轴试验,分析经历冻融循环的淤泥质软土在不同有效围压与径向循环应力比条件下应变及渗透发展规律,并结合微观结构变化对变形现象进行释义。结果表明,冻结作用损伤土体骨架结构,在同一径向循环应力比下,随着有效围压的增加,土体轴向累积应变减少,渗透能力降低;且在同一固结围压下,径向循环应力比的增大阻碍了轴向累积应变增加;与单向荷载相比,双向荷载作用下软黏土形成的团聚体趋向圆形,表现出更明显的“振密”效果。最终,文章基于试验数据建立了能够有效反映土体埋深与水平动载变化影响的累积应变预测模型,研究结果有助于明确冻融软土地基变形机理,降低城市轨道交通灾害发生风险。
该文旨在探究人工冻结法施工后越江软土地基在双向荷载作用下不均匀沉降发生机理。文章借助室内动三轴试验,分析经历冻融循环的淤泥质软土在不同有效围压与径向循环应力比条件下应变及渗透发展规律,并结合微观结构变化对变形现象进行释义。结果表明,冻结作用损伤土体骨架结构,在同一径向循环应力比下,随着有效围压的增加,土体轴向累积应变减少,渗透能力降低;且在同一固结围压下,径向循环应力比的增大阻碍了轴向累积应变增加;与单向荷载相比,双向荷载作用下软黏土形成的团聚体趋向圆形,表现出更明显的“振密”效果。最终,文章基于试验数据建立了能够有效反映土体埋深与水平动载变化影响的累积应变预测模型,研究结果有助于明确冻融软土地基变形机理,降低城市轨道交通灾害发生风险。
该文旨在探究人工冻结法施工后越江软土地基在双向荷载作用下不均匀沉降发生机理。文章借助室内动三轴试验,分析经历冻融循环的淤泥质软土在不同有效围压与径向循环应力比条件下应变及渗透发展规律,并结合微观结构变化对变形现象进行释义。结果表明,冻结作用损伤土体骨架结构,在同一径向循环应力比下,随着有效围压的增加,土体轴向累积应变减少,渗透能力降低;且在同一固结围压下,径向循环应力比的增大阻碍了轴向累积应变增加;与单向荷载相比,双向荷载作用下软黏土形成的团聚体趋向圆形,表现出更明显的“振密”效果。最终,文章基于试验数据建立了能够有效反映土体埋深与水平动载变化影响的累积应变预测模型,研究结果有助于明确冻融软土地基变形机理,降低城市轨道交通灾害发生风险。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同,现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕,但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性;尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制,缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备;虽开展了冻胀裂隙扩展研究,但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程;低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏,目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性,应以冰水相变为切入点,紧扣裂隙引起的非连续特性,研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型,开发数值模拟程序,最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同,现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕,但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性;尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制,缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备;虽开展了冻胀裂隙扩展研究,但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程;低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏,目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性,应以冰水相变为切入点,紧扣裂隙引起的非连续特性,研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型,开发数值模拟程序,最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同,现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕,但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性;尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制,缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备;虽开展了冻胀裂隙扩展研究,但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程;低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏,目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性,应以冰水相变为切入点,紧扣裂隙引起的非连续特性,研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型,开发数值模拟程序,最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
为了研究冻结过程中,初始干密度、初始含水率对冻土强度和刚度的影响,在-10℃的条件下,对不同初始干密度、初始含水率的冻土试样进行声波测试,观察冻结过程中纵波波速的变化。试验结果表明,黏质粉土在冻结过程分为三个阶段,分别为缓慢上升阶段、快速爬升阶段以及稳定阶段,冻结能显著提高试样的纵波波速;随着初始含水率的增加,试样的峰值波速逐渐增加,冻结过程中波速上升速度逐渐加快;初始干密度越大,试样的密实程度越高,冻结时的峰值波速也越大,但波速上升速度几乎相同。
为了研究冻结过程中,初始干密度、初始含水率对冻土强度和刚度的影响,在-10℃的条件下,对不同初始干密度、初始含水率的冻土试样进行声波测试,观察冻结过程中纵波波速的变化。试验结果表明,黏质粉土在冻结过程分为三个阶段,分别为缓慢上升阶段、快速爬升阶段以及稳定阶段,冻结能显著提高试样的纵波波速;随着初始含水率的增加,试样的峰值波速逐渐增加,冻结过程中波速上升速度逐渐加快;初始干密度越大,试样的密实程度越高,冻结时的峰值波速也越大,但波速上升速度几乎相同。