冻土区的工程建设长期以来一直受土体冻胀的影响和制约,如何抑制土体冻胀已成为寒区工程建设中的重要课题。针对此问题,本文选用麦秸秆作为加筋材料,首先对秸秆加筋粉土进行径向压裂试验,分析了秸秆加筋率、长度、试验温度和土样含水率对其抗拉强度的影响;在上述试验规律基础上,进行了定掺量、变长度试样在冻结温度附近的抗拉强度测试,并对相同条件试样进行了一维冻胀试验,研究了冻结温度附近的抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间的关系,进而从抗拉强度对冻胀的影响角度,对秸秆加筋抑制冻胀的机理进行了分析。结果表明:秸秆加筋可有效提高土体抗拉强度,进而抑制冻胀,抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间近似呈线性关系;秸秆加筋抑制粉土冻胀机理主要包含冰的胶结作用,土颗粒、冰与秸秆之间的摩擦作用和秸秆加筋的网络作用三个方面,上述作用均使冻结粉土抗拉强度提高;秸秆加筋粉土的抗拉强度与秸秆长度、掺量、试验温度和土样含水量有关,其中土样含水量和试验温度的影响最为显著;存在最优秸秆掺量或秸秆长度,以获得最大抗拉强度。
冻土区的工程建设长期以来一直受土体冻胀的影响和制约,如何抑制土体冻胀已成为寒区工程建设中的重要课题。针对此问题,本文选用麦秸秆作为加筋材料,首先对秸秆加筋粉土进行径向压裂试验,分析了秸秆加筋率、长度、试验温度和土样含水率对其抗拉强度的影响;在上述试验规律基础上,进行了定掺量、变长度试样在冻结温度附近的抗拉强度测试,并对相同条件试样进行了一维冻胀试验,研究了冻结温度附近的抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间的关系,进而从抗拉强度对冻胀的影响角度,对秸秆加筋抑制冻胀的机理进行了分析。结果表明:秸秆加筋可有效提高土体抗拉强度,进而抑制冻胀,抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间近似呈线性关系;秸秆加筋抑制粉土冻胀机理主要包含冰的胶结作用,土颗粒、冰与秸秆之间的摩擦作用和秸秆加筋的网络作用三个方面,上述作用均使冻结粉土抗拉强度提高;秸秆加筋粉土的抗拉强度与秸秆长度、掺量、试验温度和土样含水量有关,其中土样含水量和试验温度的影响最为显著;存在最优秸秆掺量或秸秆长度,以获得最大抗拉强度。
冻土区的工程建设长期以来一直受土体冻胀的影响和制约,如何抑制土体冻胀已成为寒区工程建设中的重要课题。针对此问题,本文选用麦秸秆作为加筋材料,首先对秸秆加筋粉土进行径向压裂试验,分析了秸秆加筋率、长度、试验温度和土样含水率对其抗拉强度的影响;在上述试验规律基础上,进行了定掺量、变长度试样在冻结温度附近的抗拉强度测试,并对相同条件试样进行了一维冻胀试验,研究了冻结温度附近的抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间的关系,进而从抗拉强度对冻胀的影响角度,对秸秆加筋抑制冻胀的机理进行了分析。结果表明:秸秆加筋可有效提高土体抗拉强度,进而抑制冻胀,抗拉强度和冻胀量、冻胀率之间近似呈线性关系;秸秆加筋抑制粉土冻胀机理主要包含冰的胶结作用,土颗粒、冰与秸秆之间的摩擦作用和秸秆加筋的网络作用三个方面,上述作用均使冻结粉土抗拉强度提高;秸秆加筋粉土的抗拉强度与秸秆长度、掺量、试验温度和土样含水量有关,其中土样含水量和试验温度的影响最为显著;存在最优秸秆掺量或秸秆长度,以获得最大抗拉强度。
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...
为探究砂土、粉土在多年冻土区的融沉特性,选取含水率、干密度、超塑含水率、融沉系数为融沉分级的判定指标,建立Fisher判别分析模型对土样进行融沉等级的判定。得出结论:1)单因素分析可见土样含水率、干密度以及超塑含水率分别与土样融沉系数之间关系R2>0.7;2)土样的融沉等级主要取决于多因素之间相互作用的结果,以多因素分析结果得出,土样多因素与融沉系数之间关系R2>0.82;3)Fisher判别法恰好具有对多因素同时分析的优势,结果表明Fisher判别分析法提高了判别等级,使融沉等级的结果判别更准确。可在多年冻土区管道地基土含水量过大的情况下,提供可行、快捷的判定方法,同时为多年冻土区冻土融沉等级的判定提供参考。
为探究砂土、粉土在多年冻土区的融沉特性,选取含水率、干密度、超塑含水率、融沉系数为融沉分级的判定指标,建立Fisher判别分析模型对土样进行融沉等级的判定。得出结论:1)单因素分析可见土样含水率、干密度以及超塑含水率分别与土样融沉系数之间关系R2>0.7;2)土样的融沉等级主要取决于多因素之间相互作用的结果,以多因素分析结果得出,土样多因素与融沉系数之间关系R2>0.82;3)Fisher判别法恰好具有对多因素同时分析的优势,结果表明Fisher判别分析法提高了判别等级,使融沉等级的结果判别更准确。可在多年冻土区管道地基土含水量过大的情况下,提供可行、快捷的判定方法,同时为多年冻土区冻土融沉等级的判定提供参考。
为探究砂土、粉土在多年冻土区的融沉特性,选取含水率、干密度、超塑含水率、融沉系数为融沉分级的判定指标,建立Fisher判别分析模型对土样进行融沉等级的判定。得出结论:1)单因素分析可见土样含水率、干密度以及超塑含水率分别与土样融沉系数之间关系R2>0.7;2)土样的融沉等级主要取决于多因素之间相互作用的结果,以多因素分析结果得出,土样多因素与融沉系数之间关系R2>0.82;3)Fisher判别法恰好具有对多因素同时分析的优势,结果表明Fisher判别分析法提高了判别等级,使融沉等级的结果判别更准确。可在多年冻土区管道地基土含水量过大的情况下,提供可行、快捷的判定方法,同时为多年冻土区冻土融沉等级的判定提供参考。
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。