土工合成材料广泛应用于寒区工程建设,但土体与材料界面的剪切强度是其薄弱环节。受降雨、灌溉等因素影响,土体在一定深度范围内经历湿干循环作用。为研究湿干循环作用对冻土与土工合成材料界面剪切强度的影响,本文基于控温直剪仪对粉质黏土-复合土工布在常法向应力条件下界面剪切特性开展试验研究,试验因素包括湿干循环次数、温度和法向应力。结果表明,常温条件下湿干循环对界面剪切强度有劣化作用,负温条件下界面剪切强度随湿干循环次数增大整体呈现增大趋势,经过一定循环次数后趋于稳定。湿干循环作用下界面黏聚力和内摩擦角的变化规律与界面剪切强度变化规律相对应,而界面黏聚力的变化是引起剪切强度变化的主要因素。通过对剪切强度的影响变量及其交互作用进行显著性分析,发现法向应力、冻结温度和湿干循环次数均对剪切强度有强显著影响,法向应力和温度的交互作用以及温度和湿干循环次数的交互作用也对剪切强度有显著影响。本文研究成果可为复合土工布在冻土工程中的应用提供参考。
土工合成材料广泛应用于寒区工程建设,但土体与材料界面的剪切强度是其薄弱环节。受降雨、灌溉等因素影响,土体在一定深度范围内经历湿干循环作用。为研究湿干循环作用对冻土与土工合成材料界面剪切强度的影响,本文基于控温直剪仪对粉质黏土-复合土工布在常法向应力条件下界面剪切特性开展试验研究,试验因素包括湿干循环次数、温度和法向应力。结果表明,常温条件下湿干循环对界面剪切强度有劣化作用,负温条件下界面剪切强度随湿干循环次数增大整体呈现增大趋势,经过一定循环次数后趋于稳定。湿干循环作用下界面黏聚力和内摩擦角的变化规律与界面剪切强度变化规律相对应,而界面黏聚力的变化是引起剪切强度变化的主要因素。通过对剪切强度的影响变量及其交互作用进行显著性分析,发现法向应力、冻结温度和湿干循环次数均对剪切强度有强显著影响,法向应力和温度的交互作用以及温度和湿干循环次数的交互作用也对剪切强度有显著影响。本文研究成果可为复合土工布在冻土工程中的应用提供参考。
土工合成材料广泛应用于寒区工程建设,但土体与材料界面的剪切强度是其薄弱环节。受降雨、灌溉等因素影响,土体在一定深度范围内经历湿干循环作用。为研究湿干循环作用对冻土与土工合成材料界面剪切强度的影响,本文基于控温直剪仪对粉质黏土-复合土工布在常法向应力条件下界面剪切特性开展试验研究,试验因素包括湿干循环次数、温度和法向应力。结果表明,常温条件下湿干循环对界面剪切强度有劣化作用,负温条件下界面剪切强度随湿干循环次数增大整体呈现增大趋势,经过一定循环次数后趋于稳定。湿干循环作用下界面黏聚力和内摩擦角的变化规律与界面剪切强度变化规律相对应,而界面黏聚力的变化是引起剪切强度变化的主要因素。通过对剪切强度的影响变量及其交互作用进行显著性分析,发现法向应力、冻结温度和湿干循环次数均对剪切强度有强显著影响,法向应力和温度的交互作用以及温度和湿干循环次数的交互作用也对剪切强度有显著影响。本文研究成果可为复合土工布在冻土工程中的应用提供参考。
膨胀性渠基土性质受外部环境影响易发生劣化，由此造成膨胀土渠道边坡失稳破坏。为解决这一难题，人们采用粉土质砂对膨胀性渠基土进行换填。本文开展湿干循环、冻融循环及湿干-冻融耦合循环下粉土质砂换填料三轴剪切试验，研究粉土质砂换填料的应力-应变关系、弹性模量、破坏强度和抗剪强度指标的变化特征，对比分析粉土质砂换填料与膨胀泥岩的力学特性，从颗粒级配的角度揭示粉土质砂换填料强度演化特征的形成机理。研究结果表明：湿干循环、冻融循环和湿干-冻融耦合循环过程使得粉土质砂换填料的力学性能指标出现一定程度的衰减，其衰减幅度为0.3%～10.0%，显著低于膨胀性渠基土的最大衰减幅度(约40%)；相较于膨胀性渠基土，寒区复杂环境下粉土质砂换填料的力学性质更加稳定；粉土质砂换填料的颗粒级配受湿干循环、冻融循环和湿干-冻融耦合循环的影响程度较低，可见复杂环境下粉土质砂换填料的内部结构较稳定。
膨胀性渠基土性质受外部环境影响易发生劣化，由此造成膨胀土渠道边坡失稳破坏。为解决这一难题，人们采用粉土质砂对膨胀性渠基土进行换填。本文开展湿干循环、冻融循环及湿干-冻融耦合循环下粉土质砂换填料三轴剪切试验，研究粉土质砂换填料的应力-应变关系、弹性模量、破坏强度和抗剪强度指标的变化特征，对比分析粉土质砂换填料与膨胀泥岩的力学特性，从颗粒级配的角度揭示粉土质砂换填料强度演化特征的形成机理。研究结果表明：湿干循环、冻融循环和湿干-冻融耦合循环过程使得粉土质砂换填料的力学性能指标出现一定程度的衰减，其衰减幅度为0.3%～10.0%，显著低于膨胀性渠基土的最大衰减幅度(约40%)；相较于膨胀性渠基土，寒区复杂环境下粉土质砂换填料的力学性质更加稳定；粉土质砂换填料的颗粒级配受湿干循环、冻融循环和湿干-冻融耦合循环的影响程度较低，可见复杂环境下粉土质砂换填料的内部结构较稳定。
膨胀性渠基土性质受外部环境影响易发生劣化，由此造成膨胀土渠道边坡失稳破坏。为解决这一难题，人们采用粉土质砂对膨胀性渠基土进行换填。本文开展湿干循环、冻融循环及湿干-冻融耦合循环下粉土质砂换填料三轴剪切试验，研究粉土质砂换填料的应力-应变关系、弹性模量、破坏强度和抗剪强度指标的变化特征，对比分析粉土质砂换填料与膨胀泥岩的力学特性，从颗粒级配的角度揭示粉土质砂换填料强度演化特征的形成机理。研究结果表明：湿干循环、冻融循环和湿干-冻融耦合循环过程使得粉土质砂换填料的力学性能指标出现一定程度的衰减，其衰减幅度为0.3%～10.0%，显著低于膨胀性渠基土的最大衰减幅度(约40%)；相较于膨胀性渠基土，寒区复杂环境下粉土质砂换填料的力学性质更加稳定；粉土质砂换填料的颗粒级配受湿干循环、冻融循环和湿干-冻融耦合循环的影响程度较低，可见复杂环境下粉土质砂换填料的内部结构较稳定。