关键词： 路基土   冻融循环   蠕变试验   稳态蠕变速率  

摘要： 针对路基土受冻融循环作用影响较为严重的问题,以东北地区某在建高速公路为工程背景,采用GDS三轴试验系统对该高速公路的路基土进行单轴压缩蠕变试验,分析不同冻融循环次数下路基土的蠕变变形特性.结果表明:随着冻融循环次数的增多,路基土的蠕变形变量逐渐增大,蠕变历时逐渐缩短;相邻冻融循环次数之间,路基土的平均蠕应变和稳态应变速率增幅均呈逐渐减小趋势;加速蠕变阶段,路基土的蠕变历时随冻融循环次数增加而逐渐缩短.

关键词： 面板混凝土   耐久性   冻融试验  

摘要： 混凝土结构是水利设施的重要组成部分,寒区滨海和盐渍区的水利工程的混凝土结构会受到冻融和氯盐的双重作用,对混凝土结构造成损伤。文章通过实验室试验的方式,研究了不同氯盐浓度下堆石坝混凝土面板冻融循环耐久性特征,结果显示中等氯盐浓度下混凝土试件的抗冻融性能最差,需要在工程设计中予以重视。

关键词： 盐渍土   冻融循环   盐分迁移   压实度   含盐量  

摘要： 为了研究冻融循环过程中盐渍土的盐分迁移规律,在冻融试验综合模拟平台进行盐分迁移试验,研究冻融循环次数下重塑土样的盐分迁移规律。试验结束后,测量土样各深度的含水率和含盐量,并与冻融循环前的初始含水率和含盐量进行比较。结果表明:在开放系统下,冻融循环会使土样产生大量的水盐积累的土层;单向冻结使土样中的水分向上部冷端迁移,单向融化作用使水分从上、下端迁移到中部。随着冻融循环次数的增加,土壤样品的含水率和易溶盐总含量均增加。

关键词： 泥岩   冻融循环   应力-应变曲线   衰减模型   损伤变量  

摘要： 为研究冻融循环作用下岩石的损伤特性及发展规律,以泥岩为例,对泥岩在不同次数冻融循环条件下进行了单轴压缩和超声波检测试验,并分析在不同冻融循环条件下泥岩的力学特性。结果表明:随着冻融循环次数的增加,试样的原生裂隙受到反复冻胀荷载的作用引起损伤,试样脆性减小、延性增大,单轴抗压强度、弹性模量以及纵波波速均减小;对各力学参数的劣化规律及损伤机理进行了研究,建立了呈指数型衰减的模型,结果表明单轴抗压强度、弹性模量和纵波波速的劣化随冻融循环次数的增加而增大,但增大速率却逐渐减小,趋于稳定;最后,基于波阻抗为损伤变量,建立泥岩的冻融损伤方程,结果表明泥岩的损伤随着冻融循环次数的增加而增大,但增大速率逐渐降低。

关键词： 季节性冻土   冻融循环   体积含水率   体积含冰量   冻结深度  

摘要： 为掌握冻融循环条件下季节性冻土地区粗粒土路基的冻结特性,开展了粗粒土路基室内模型试验。试验结果表明:(1)冻融循环过程中体积含水率会经历迅速下降-缓慢下降-迅速增加-缓慢增加4个阶段;(2)体积含冰量和冻结深度均随路基深度、冻融循环次数的增加而增加,且都在第4个冻融循环中达到最大值;(3)体积含冰量在10 cm处和30 cm处的值都明显增加,冻结深度在10 cm处和30 cm处的值都明显增加,体积含冰量的有限元模拟结果从0.76增加到1.09。研究结果可为季节性冻土地区路基防冻胀设计提供依据。

关键词： 冻融循环   膨胀土   体积变化率   自由膨胀率   无荷膨胀率   无侧限抗压强度  

摘要： 膨胀土遇水膨胀失水收缩,是一种不良的工程地质土体。本文采用水泥、钢渣粉和NaOH改良膨胀土,对其经受不同冻融循环作用次数的冻融循环试验,并将冻融试验后的改良膨胀土及未改良膨胀土进行体积、自由膨胀率、无侧限抗压强度等物理力学性质测试,同时进行微观电镜扫描分析,研究冻融循环作用下钢渣粉水泥改良膨胀土的物理力学特性变化规律。试验结果表明,在冻融循环作用下,改良后的膨胀土与未改良膨胀土相比,体积变化率明显降低。随养护龄期的增长,改良后的膨胀土在冻融循环作用下体积膨胀变小,随冻融循环次数的增加,体积变化率趋于平稳,自由膨胀率降低。冻融循环作用下,钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)试样的无荷膨胀率较低,改良后的膨胀土较未改良膨胀土具有较好的抗膨胀性能,掺NaOH活性激发剂的钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)抗膨胀性能效果最为明显。

关键词： 冻融循环   膨胀土   土压力   孔隙水压力   竖向位移  

摘要： 通过一维土柱模型对非饱和膨胀土进行冻融循环试验,分析了冻融循环过程中不同深度处温湿度、土压力、孔隙水压力和竖向位移的变化规律.试验结果表明:(1)土体在冻结过程中温度可分为过冷、跳跃、恒定、递降和稳定5个不同的变化阶段,存在明显跳跃点和冻结点,而升温过程并无明显的过热或突变现象出现.(2)冻结过程中,未冻水含量随温度下降逐渐降低,土体冻结点之后未冻水含量降低速度变快,整个冻融过程始终有未冻水存在.整个冻融过程中不同深度处的土体的温度和未冻水含量的变化均存在滞后现象.(3)温度场和水分场的变化会导致土体应力状态的改变,从而导致土压力和孔隙水压力的变化.其中第一次冻融对土压力和孔隙水压力的影响最大,随着冻融循环次数的增加变化渐缓.(4)冻融过程土体的竖向位移会发生波浪形变化,其中水分相态的转变对位移的影响最大,土颗粒及矿物成分的热胀冷缩带来的影响最小.

关键词： 冻融循环   破碎机制   黑土团聚体  

摘要： 为探究冻融循环作用对黑土团聚体抵抗不同破坏作用能力的影响,以黑龙江省典型黑土耕作层土壤为研究对象,通过LB法的3种不同破碎处理,分析冻融循环次数、初始含水量对不同初始粒级土壤团聚体稳定性的作用机制。结果表明:冻融循环作用对1~2,2~3,3~5 mm不同粒级团聚体稳定性有显著影响(P<0.05),其稳定性均呈现为湿润振荡(WS)>慢速湿润(SW)>快速湿润(FW),快速湿润(FW)处理对黑土团聚体稳定性的破坏作用最大,而慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)破坏作用较小。同时,初始含水量和冻融循环次数对3种不同粒级团聚体的快速湿润平均重量直径(MWD FW)、慢速湿润平均重量直径(MWD SW)、湿润振荡平均重量直径(MWD WS)均具有极显著影响(P<0.01)。随着冻融循环交替次数的增加,>0.2 mm的大团聚体破碎而小团聚体(<0.2 mm)含量增加。初始含水量对于2~3,3~5 mm粒级团聚体具有破坏作用,而对1~2 mm粒级团聚体有助于改良团聚体结构,增大团聚体稳定性。

关键词： 道路工程   盐冻循环   胶粉改性沥青混合料   高、低温性能   应变能密度  

摘要： 该文采用三轴蠕变试验和低温小梁弯曲试验,以蠕变速率、5000次循环对应的应变、抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量、应变能密度等指标对盐冻循环条件下热拌、温拌沥青混合料的高、低温性能进行了研究。结果表明:沥青混合料在经历盐冻融循环后,蠕变速率和5000次循环对应的应变都增大,高温性能下降,且冻融循环次数相较于盐溶液浓度对沥青混合料高温性能影响更大;抗弯拉强度、最大弯拉应变、应变能密度显著降低,弯曲劲度模量增大,低温性能降低,且盐冻融循环作用的初期,各指标衰变程度较大;盐溶液浓度在10%附近时,对沥青混合料的高、低温性能影响最大;温拌沥青混合料的高、低温性能都优于热拌沥青混合料。

关键词： 土力学   粉质黏土   阻尼比   冻融循环   含水率   频率   动三轴试验  

摘要： 阻尼比是土的重要动力学参数之一。为研究动荷载作用下重塑青藏粉质黏土的阻尼比特性,在室内冻融循环试验的基础上开展动三轴试验,考虑冻融循环次数、含水率及动荷载频率等影响因素,得到重塑青藏粉质黏土的阻尼比–动剪应变(λ-γd)关系曲线及模型参数。结果表明:动荷载作用下重塑青藏粉质黏土的阻尼比受含水率的影响最为显著,受冻融循环作用的影响次之,受动荷载频率的影响较小。随冻融循环次数的增加,λ-γd关系曲线向上偏移,同一动剪应变对应的阻尼比增大,经历1次冻融循环后的λ-γd关系曲线变化最为显著,3次冻融循环后趋于稳定;随含水率的增加,λ-γd关系曲线不断向上抬升,曲线形态也由缓变陡,同一动剪应变对应的阻尼比普遍增大;随频率的增加,λ-γd关系曲线缓慢下移,同一动剪应变对应的阻尼比略有减小。研究成果可为寒区场地地震反应分析、路基动力响应分析中阻尼比参数的选取提供参考。