冻结壁的单轴抗压强度和弹性模量是冻结工程中最基本的设计参数。研究开展了冻土在不同负温条件下的无侧限抗压强度试验,分析了温度对冻结砂土强度和变形特性的影响规律。结果表明,当温度从-5℃降低至-15℃时,冻结砂土的强度和弹性模量近似线性增大,峰值应变逐渐减小,试样的脆性破坏特征更加显著。
冻结壁的单轴抗压强度和弹性模量是冻结工程中最基本的设计参数。研究开展了冻土在不同负温条件下的无侧限抗压强度试验,分析了温度对冻结砂土强度和变形特性的影响规律。结果表明,当温度从-5℃降低至-15℃时,冻结砂土的强度和弹性模量近似线性增大,峰值应变逐渐减小,试样的脆性破坏特征更加显著。
冻结壁的单轴抗压强度和弹性模量是冻结工程中最基本的设计参数。研究开展了冻土在不同负温条件下的无侧限抗压强度试验,分析了温度对冻结砂土强度和变形特性的影响规律。结果表明,当温度从-5℃降低至-15℃时,冻结砂土的强度和弹性模量近似线性增大,峰值应变逐渐减小,试样的脆性破坏特征更加显著。
冻土变形破坏过程与其局部应变特征发展规律有着密切联系,研究应变局部化发展规律有助于揭示其变形破坏机理,为实际工程提供理论依据。本文结合冻土平面应变试验结果及离散单元法,研究土体细观参数对其局部应变特征的影响。根据不同温度和应变速率条件下平面应变试验数据结果,采用“试错法”确定接触黏结模型在不同条件下的细观参数,结果表明:应力-应变曲线的峰值应力及其对应的轴向应变值基本一致,但在应变软化阶段,数值模拟结果相较于试验结果发展较快,这主要是由于接触黏结模型中不考虑土颗粒间胶结冰对转动的抵抗作用所致;剪切带的宽度、倾角及残余强度的试验和模拟值基本一致,结合库伦解的基本形式建立的细观摩擦系数与内摩擦角的量化关系能够准确描述土体的剪切带倾角,这表明细观参数中的摩擦系数是影响土体最终破坏形态的主要因素。
冻土变形破坏过程与其局部应变特征发展规律有着密切联系,研究应变局部化发展规律有助于揭示其变形破坏机理,为实际工程提供理论依据。本文结合冻土平面应变试验结果及离散单元法,研究土体细观参数对其局部应变特征的影响。根据不同温度和应变速率条件下平面应变试验数据结果,采用“试错法”确定接触黏结模型在不同条件下的细观参数,结果表明:应力-应变曲线的峰值应力及其对应的轴向应变值基本一致,但在应变软化阶段,数值模拟结果相较于试验结果发展较快,这主要是由于接触黏结模型中不考虑土颗粒间胶结冰对转动的抵抗作用所致;剪切带的宽度、倾角及残余强度的试验和模拟值基本一致,结合库伦解的基本形式建立的细观摩擦系数与内摩擦角的量化关系能够准确描述土体的剪切带倾角,这表明细观参数中的摩擦系数是影响土体最终破坏形态的主要因素。
冻土变形破坏过程与其局部应变特征发展规律有着密切联系,研究应变局部化发展规律有助于揭示其变形破坏机理,为实际工程提供理论依据。本文结合冻土平面应变试验结果及离散单元法,研究土体细观参数对其局部应变特征的影响。根据不同温度和应变速率条件下平面应变试验数据结果,采用“试错法”确定接触黏结模型在不同条件下的细观参数,结果表明:应力-应变曲线的峰值应力及其对应的轴向应变值基本一致,但在应变软化阶段,数值模拟结果相较于试验结果发展较快,这主要是由于接触黏结模型中不考虑土颗粒间胶结冰对转动的抵抗作用所致;剪切带的宽度、倾角及残余强度的试验和模拟值基本一致,结合库伦解的基本形式建立的细观摩擦系数与内摩擦角的量化关系能够准确描述土体的剪切带倾角,这表明细观参数中的摩擦系数是影响土体最终破坏形态的主要因素。
在强渗流砂土地层中,常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性,通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究,探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明:冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段,整体包括密实阶段,线弹性阶段,非线性延性阶段,破坏阶段,呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势,提高了冻结水泥砂土抗剪强度,减少了非线性延性阶段应变占比,增强了冻结水泥砂土的脆性;围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度,增加了非线性延性阶段应变占比,提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则,建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型,预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
在强渗流砂土地层中,常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性,通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究,探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明:冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段,整体包括密实阶段,线弹性阶段,非线性延性阶段,破坏阶段,呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势,提高了冻结水泥砂土抗剪强度,减少了非线性延性阶段应变占比,增强了冻结水泥砂土的脆性;围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度,增加了非线性延性阶段应变占比,提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则,建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型,预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
在强渗流砂土地层中,常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性,通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究,探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明:冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段,整体包括密实阶段,线弹性阶段,非线性延性阶段,破坏阶段,呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势,提高了冻结水泥砂土抗剪强度,减少了非线性延性阶段应变占比,增强了冻结水泥砂土的脆性;围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度,增加了非线性延性阶段应变占比,提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则,建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型,预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
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。