关键词： 冻融循环   玄武岩纤维   水泥改良风积沙   核磁共振   T2谱   孔径分布   孔隙率  

摘要： 新疆和若铁路沿线属于季冻区,路基基床表层采用玄武岩纤维加筋水泥改良风积沙填筑时,运营期间会长期受冻融循环的影响。为了研究冻融循环作用对玄武岩纤维加筋水泥改良风积沙微观结构的影响,对其进行0,4,7,10,14和18次冻融循环条件下的核磁共振试验,单次冻融循环的冻结和融化时间均为12 h,冻结温度和融化温度分别为−20℃和20℃。研究结果表明:T_(2)时间分布于0.1~10000 ms之间,随着冻融循环次数增加,纤维水泥改良风积沙的T_(2)谱向右移动,达到14次冻融循环后,T_(2)谱的变化不明显;纤维水泥改良风积沙的小孔和中孔的比例随冻融循环次数的增加而降低,而大孔的比例逐渐提高,14次冻融循环后,孔径分布趋于稳定;纤维水泥改良风积沙的孔隙率和最可几孔径随冻融循环次数呈双曲线增长。本文成果解释了冻融循环作用对纤维水泥改良风积沙力学性能影响的微观机理,对沙漠季冻区铁路路基基床的设计与施工具有参考价值。

关键词： 冻土   压电智能骨料   冻融循环   动力响应  

摘要： 考虑桩-土的相互作用,在冻融循环作用下,土体的力学性质必然发生变化,构件的动力响应特性也会随之发生变化。为研究瞬态激励下冻融循环作用对桩-土耦合刚度的影响,设计和制作混凝土试验桩模拟基桩,通过压电陶瓷的正压电效应,利用压电智能骨料作为传感器测定冻融循环过程中瞬态激励下结构的波动响应,并对比分析两种不同土体含水率下压电信号的特性和能量大小,提供一种基于压电智能骨料的结构动力响应实时监测方法。试验结果表明,在冷冻过程中,瞬态激励下各测点时域波形幅值减小,而融化过程中,各点的时域波形幅值增大,且土体含水率越高,时域波形幅值变化越大;多次冻融循环后,瞬态激励下的桩-土耦合刚度变小。在不同含水率时,离瞬态激励点最近的两块压电陶瓷(piezoelectric ceramics,PZT)的能量指数平均差别分别为30%、25%,在含水率为6%时,平均每一次冻融循环会使桩-土耦合刚度减小约6%,而在含水率为12%时,平均每一次冻融循环会使桩-土耦合刚度减小约10%。12%的含水率相比6%的含水率,其对桩-土耦合刚度的影响大约高68%。

关键词： 土工试验   淤泥黏土   冻融循环   单轴抗压   单轴蠕变  

摘要： 为研究冻结温度及冻融循环次数对冻结作用下黏土强度的影响,对福州富水地层黏土进行不同温度和不同冻融循环次数下的力学试验,研究其单轴瞬时抗压强度及蠕变规律。结果表明,随着冻结温度的降低,冻土单轴抗压强度逐渐增大,增加幅度逐渐减小,最大达6.56 MPa;随着冻融循环次数的增加,冻土单轴抗压强度逐渐减小,且减少幅度也逐渐减小,最小达1.30 MPa;加载应力水平较低时,冻土的蠕变速率较小,主要为衰减阶段及稳定阶段,加载应力水平较高时,冻土的蠕变速率较大,出现加速蠕变阶段;多次冻融循环后,对单轴抗压强度及蠕变曲线形状影响逐渐减小;未做冻融循环试样在较高蠕变系数时土体基本发生塑性变化,曲线呈硬化型,多次冻融循环后或在较低蠕变系数时,曲线呈软化型。

关键词： 原状黄土   冻融循环   酸污染   抗拉强度   劣化机制  

摘要： 考虑到黄土地区经受着季节性冻融循环作用的影响,并随着工业化进程的不断推进,黄土被大量生活污水及工业废水侵入,进而导致土体的内部组构及基本物理力学指标发生改变,诱发土体抗拉特征产生劣化趋势,影响着天然边坡及场地的稳定状态.基于此,本文以铜川地区Q3黄土为研究对象,通过调研取样并人工配置盐酸、硫酸和硝酸的4种不同摩尔浓度的污染液,进行室内冻融循环条件下的酸污染黄土抗拉强度试验研究,探讨了酸污染原状黄土在冻融循环下的抗拉强度演变规律,进一步分析了抗拉特征的耦合劣化结果.结果表明:酸污染原状黄土抗拉强度随着冻融循环次数的增加均呈减小态势,3~5次冻融循环之后黄土抗拉强度趋于基本稳定;且相同浓度下不同酸污染土的抗拉强度随着冻融循环次数的增加呈现出不同的特征.基于试验数据建立酸侵蚀与冻融循环耦合抗拉强度劣化模型,可为孔隙水污染下的冻融黄土地区的边坡稳定性提供数据支撑及为地质灾害防治设计提供参考.

关键词： 冻融循环   力学特性   能量演化   破碎   分形维数  

摘要： 为研究冻融循环作用对岩石力学特性的影响,对砂岩试件依次进行冻融循环处理、单轴压缩实验以及筛分实验,分析不同冻融循环次数下砂岩试件加载过程中的能量演化、分配规律以及破坏后碎屑尺度分布的分形特征,并讨论冻融循环作用的影响效应。结果表明:随着冻融循环次数的增加,单轴抗压强度和弹性模量均呈指数衰减的趋势,峰值应力点对应的耗散应变能及其与总能量比值表现出类似的变化规律。这些试件破坏后的碎屑尺度分布具有分形特征,分形维数在2.50~2.61之间。数据拟合进一步表明冻融循环作用下耗散应变能与分形维数之间呈显著的线性正相关关系,这是因为冻融循环次数越大使得砂岩试件的抗压强度越小,破坏所需的耗散应变能越小,试件破碎程度越不严重,导致相应的分形维数越小。

关键词： 冻融循环   马兰黄土   含水率   强度   微观结构  

摘要： 以山西省吕梁地区原状马兰黄土为研究对象,通过对该地区Q3黄土开展不同初始含水量,不同冻融循环次数下的静三轴剪切试验和微观结构试验,探讨了冻融作用对黄土力学性质的影响。结果表明:随着冻融次数的增加,含水率会有不同程度的降低。冻融循环作用会使土体在剪切时更容易屈服,在围压和含水率一定时,土体的破坏应力随冻融循环的叠加呈整体下降趋势。含水率对偏应力增长的影响要大于冻融循环作用。黄土的强度参数随冻融循环作用表现为黏聚力随冻融循环次数呈指数函数型降低,内摩擦角几乎没变化。同时,随着冻融循环次数的增加,大颗粒破碎为小颗粒和碎屑集合体,孔隙比增大。这一研究成果可为吕梁地区由于冻融作用引起的滑坡发生机理研究提供参考。

关键词： 冻融循环   黄土   冻融温度   力学特性   微观规律  

摘要： 青海地处多年冻土地区,属于青藏高原大陆性气候带,冻融循环是路基和地基基础的一种常见破坏因素,为研究冻融循环作用对青海地区实际工程的影响,揭示冻融循环作用对其损害的机理,通过对青海西宁地区原状黄土和重塑黄土进行冻融循环试验、无侧限抗压强度试验和电镜扫描试验,分析不同冻融温度和不同冻融循环次数对原状黄土、重塑黄土无侧限抗压强度和微观结构的影响。结果表明:当黄土经历0~6次冻融循环时,原状黄土和重塑黄土的强度逐渐降低,而8~10次冻融循环后其强度先增大后趋于稳定;原状黄土的强度随冻融温度降低而降低,而重塑黄土的强度随冻融温度降低先增大后减小;从微观角度分析,冻融温度的降低和冻融循环次数的增加,均导致黄土大颗粒逐渐分解为小颗粒,颗粒的排列方式发生改变。

关键词： 水泥土   抗压强度   冻融循环   冻融次数   疲劳次数   幅值荷载   回归方程  

摘要： 为了研究水泥土在实际应用中经冻融循环和疲劳荷载作用后的力学特性,该文通过室内无侧限抗压试验,分析了水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数及幅值荷载的变化规律。试验结果表明:水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数、幅值荷载的增加均逐步降低;冻融次数及幅值荷载对水泥土抗压强度影响最为显著;构建了水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数、幅值荷载变化的回归方程及抗压强度随其中两因素变化的三维曲面图。

关键词： 盐分侵蚀   冻融循环   感温性能   极差分析  

摘要： 文章对基质沥青、SBS沥青、胶粉改性沥青在不同浓度盐溶液侵蚀和冻融循环作用下的针入度、延度、软化点进行测试研究,以针入度指数、延度和当量软化点评价沥青的感温性能、低温性能和高温性能,采用单因素和极差法分析影响因素。研究结果表明:两种影响因素对三种沥青的低温性能影响较小,胶粉沥青的感温性能和高温性能受冻融循环的影响较大,基质沥青和SBS沥青受盐溶液浓度影响较大。