关键词： 季冻土   道路工程   冻融循环   分散性   明矾  

摘要： 为测定季冻土的基本物化性质、矿物成分含量,进行分散性随着冻融次数的增加而发生变化的试验,并探究不同明矾用量对季冻土分散性的改性作用,确定对季冻土分散性具有明确改善的用量,探索明矾改性土的分散性随冻融循环次数增加而发生的变化。试验结果表明:本次研究区的季冻土样属于粉质黏土,Na+含量相对较高,并且具有较强的分散性;季冻土样的分散性随着冻融循环次数的增加而增加,并且在冻融循环次数达到7次后,季冻土土样的分散性达到了非常高的水平;含2.5%明矾的改性土样分散性指标也随着冻融循环次数的增加而增加,但在试验设定的20次冻融循环下,依然属于非分散性土。研究成果可为季冻土质路堤稳定性分析及工程改善提供参考。

关键词： 膨胀土   边坡稳定性   边坡加筋   冻融循环   裂缝  

摘要： 控制边坡在冻融循环中的劣化作用,可保障季节冻土区域膨胀土边坡长期稳定。为确定土工格栅对膨胀土边坡在冻融循环过程中的稳定效果与工程意义,本文开展了膨胀土边坡模型试验,对比冻融过程中边坡内土压力、含水率、位移、温度变化。结果表明:土工格栅可约束膨胀土冻融裂缝,使裂缝发育更为均匀一致,同时减小边坡位移;加筋材料能抑制边坡水分迁移与热传导并减小土压力变化;对膨胀土边坡加筋处理可显著降低含水率波动幅值,从而减小膨胀土受含水率变化引发的胀缩劣化;不同于普通黏土,膨胀土边坡冻融循环中呈现冻缩融胀特点,而边坡加筋可有效提升冻土区膨胀土边坡的冻融稳定性,具有工程应用价值。

关键词： 安全工程   破坏应变能密度   水泥改良土   冻融循环作用   正交试验  

摘要： 为了探究冻融循环条件下水泥改良路基土的力学特性变化,设计正交试验方案进行相应冻融循环条件下的三轴压缩试验,得到强度影响因素的敏感性排序,找到最佳试样配合比,并引入破坏应变能密度的概念,从能量角度对宏观力学变化规律进行了探究。结果表明:不同试验条件下,水泥改良土经历1次冻融循环作用后强度降低明显,初始黏聚力最大降低49.4%;水泥改良土强度影响因素中龄期及压实度的敏感性较强;水泥改良土在不同围压下经历1次冻融循环,破坏应变能密度分别降低41.12%、38.84%、34.73%、37.80%;分析发现破坏应变能密度和宏观强度与冻融循环次数呈负相关,与围压呈正相关。

关键词： 路面工程   水泥混凝土   冻融循环   养护龄期   单轴压缩试验  

摘要： 为研究东北地区的特殊气候导致水泥路面损伤劣化问题,结合辽宁某在建水泥路面项目,对不同冻融循环次数及养护龄期下水泥混凝土进行了试验分析.结果表明:随着冻融循环次数的增加,试样的质量、纵波波速均呈逐渐下降趋势;同一养护龄期下,试样的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量均随冻融循环次数逐渐减小,曲线逐渐趋于平缓;同一冻融循环次数下,上述3个参数均随养护龄期呈逐渐递增变化趋势,曲线逐渐趋缓;采用Origin软件对2种试验条件下的曲线进行最小二乘拟合发现,3个参数与冻融循环次数、养护龄期之间均满足指数函数关系.

关键词： 裂隙岩体   冻融循环   孔隙率   弹性模量   抗压强度  

摘要： 对绿砂岩、花岗岩和红砂岩3种不同岩性岩石进行了冻融试验,并对冻融前后的试样进行单轴抗压强度试验,对比分析了试样外观和抗压强度变化情况,结果表明:冻融循环后,不同岩性、不同孔隙率的试样破坏情况不同,花岗岩试样的完整性最好,绿砂岩次之,红砂岩最差;冻融循环后,隙宽扩展情况与隙长成反相关;岩石的孔隙率和弹性模量很大程度上影响了冻融后岩石抗压强度的降幅,试验测得绿砂岩试样抗压强度降幅为76.24%,花岗岩试样抗压强度降幅为17.53%;残余应变使裂隙不断发育,裂隙端部应变峰值与温度变化峰值存在滞后效应。

关键词： 冻融循环   花岗岩   电镜扫描   电阻率   分形维数   损伤因子   川藏铁路  

摘要： 岩石的冻融破坏是高原地区工程建设中不可忽视的自然灾害之一。冻融作用下岩石矿物的不均匀收缩和孔隙水冰相变导致岩石内部孔隙扩展造成的岩石损伤,对工程稳定具有极大的威胁。为了研究冻融循环下花岗岩的损伤规律,以川藏铁路沿线理塘县毛娅坝盆地乱石包高位远程滑坡为研究对象,针对滑带上花岗岩,通过冻融循环试验模拟高原寒冷的气候环境变化,对冻融循环后的花岗岩进行单轴压缩、电阻率和电镜扫描(SEM)试验,从宏微观多尺度综合探讨冻融循环作用对花岗岩损伤劣化的规律。从试验研究中发现:(1)冻融循环过程中花岗岩质量变化呈先减小后增大再减小的趋势,这与冻融循环引起试样表面颗粒掉落和内部裂隙扩展双重作用有关;(2)随着冻融循环次数增大,花岗岩的单轴抗压强度、弹性模量和黏聚力皆呈非线性衰减趋势,而内摩擦角仅在平均值附近微小波动;(3)当冻融循环次数增加时,由宏微观试验所确定的冻融损伤因子和冻融荷载耦合作用下的总损伤因子都呈增长趋势,说明冻融次数对于花岗岩的抗压强度影响较大。研究结果可为高原地区工程建设中衡量花岗岩冻融强度特性提供参考依据。

关键词： 堆石料   冻融循环作用   渗透系数   试验研究  

摘要： 冻土区土石坝在上覆压力下,冻融循环作用对其渗透特性影响较大。依托西南区一心墙堆石坝料场,开展冻融循环下不同上覆荷载的模型渗透试验。研究结果表明:当上覆压力保持不变时,堆石料的渗透性随冻融循环次数的增加而增大,且在冻融循环次数较小时其影响更为显著。当冻融循环次数一定时,堆石料的渗透系数与上覆压力呈幂函数降低的变化趋势。

关键词： 冻胀率   融沉系数   冻融循环   室内试验   预测模型  

摘要： 以青藏高原东部共(和)—玉(树)高速公路玛多段地基的含砂粉土为研究对象,对含砂粉土在多因素(含水率、压实度、荷载)作用下的冻胀率及融沉系数的变化特征展开研究。在封闭系统条件下开展了三向冻融试验,总结了土样冻胀率及融沉系数的变化规律;结合麦夸特法及全局优化法进行了优化计算,建立了预测稳定冻胀率和稳定融沉系数的计算模型。研究结果表明:冻胀率和融沉系数随荷载的增加、压实度的降低、含水量的增加而增加,随冻融次数的增加先增大后减小最后趋于稳定;建立的稳定冻胀率和稳定融沉系数预测模型有较好的拟合效果,因此可用此模型对含砂粉土的稳定冻胀率和稳定融沉系数开展预报。

关键词： 冻融循环   玄武岩纤维   混凝土   编织网   粘结性能  

摘要： 通过对冻融循环后玄武岩纤维编织网增强混凝土(BTRC)标准试件进行拉拔试验,研究冻融循环次数和纤维tex值对玄武岩纤维编织网与混凝土粘结性能的影响。试验结果表明:在冻融循环条件下,BTRC的拉拔破坏为滑移破坏;随着冻融循环次数的增加,纤维束与基体之间的极限拉拔力逐渐降低,冻融循环对BTRC的粘结性能影响明显。基于以上研究,建立了冻融循环后玄武岩纤维束与混凝土的粘结强度理论计算公式。

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。