含盐冻结细粒土的物相组成和强度试验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 原喜忠 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2002 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 朱元林 |
| 关键词 | 冻结细粒土 盐渍化 物相组成 未冻水 强度 |
| 其他题名 | Material Composition and Strength Behavior of Frozen Fine-grained Soil |
| 中文摘要 | 当前，有关含易溶盐冻土力学性质资料的匾乏，已远不能适应盐渍化冻土地带工程建设以及盐渍土地区人工冻结技术的需要。本文通过大量的室内无侧限抗压强度试验，分析了土质、初始含水量、含盐量、温度、应变速率等因素对冻土强度的影响，以及各因素对冻土强度的综合作用。试验所采用的土类包括，粉土、粉质粘土和粘土。这些土样均取自正在施工建设中的青藏铁路格一拉段沿线工程现场。制样含水量范围：4％至50％；含盐量范围：0至4Oppt；试验温度：-2至-10℃；试验应变速率为1.1*10-3至1.1*10-6s-1。温度和含盐量对强度的影响可以归结为未冻水含量的影响。本研究采用NMR方法进行了未冻水含量的测试。未冻水含量试验所选择的土质、含水量、含盐量、温度条件与强度试验条件相对应，并且将温度测量范围延伸至一20℃。试验研究结果表明，屈服应力、峰值应力和起始切线模量都随含盐量增加而以指数关系递减。含盐量对具有不同初始含水量冻土的影响程度不同。含盐量对饱和冻土的峰值强度影响较大；而对不饱和冻土的峰值强度影响较小，甚至没有影响。盐分对不同颗粒组成冻结细粒土强度的影响程度不同。盐分对冻结粉土的峰值强度的影响最为强烈，对粉质粘土影响次之，对粘土的影响最小。不同盐类对冻土强度的影响存在明显差异。在一10℃情况下，孔隙液中氯化钠初始含量由0增加到35PPt，冻结粉土的峰值强度下降了79.8％；而同样土质孔隙液中硫酸钠初始含量由。增加到42ppt，冻结粉土的峰值强度仅仅下降7.2％。盐分对冻土强度的影响规律，可以通过盐分对未冻水含量的影响规律加以解释。在试验所采用的3种土之中，含盐量变化对冻结粉土未冻水含量变化影响最大，对粉质粘土未冻水含量变化影响次之，对粘土未冻水含量变化影响最小。氯化钠含量对初始含水量较低冻土的未冻水含量的影响较小，而对初始含水量较高冻土未冻水含量的影响较大。随着含盐量的增加，初始含水量对未冻水含量的影响却愈加明显。冻土中的未冻水既分布于土颗粒表面，也存在于粒间多晶冰之中。因此，冻土中未冻水含量随含冰量的增加而增加。并且随着含盐量的增加，未冻水含量随含冰量的变化率逐渐加大。含盐量对未冻水含量的影响，在高温区段较为显著，在低温区段影响较小。与氯化钠含量对未冻水含量的影响相比较，硫酸钠含量对未冻水含量的影响幅度较小。在部分温度和含盐量区段，随着硫酸钠含量的增加未冻水含量有所下降。未冻水含量随硫酸钠含量变化的最大值点在18PPt附近。在一定干容重条件下，冻结非饱和细粒土试样的破坏模式均为脆性破坏。当含水量超过饱和含水量时，试样的破坏以塑性破坏为主。当温度较低并且含水量较高时，发生脆性破坏。未冻水含量对冻土的破坏模式有着重要的影响。含盐量的增加和温度的升高，引起未冻水含量的增加，最终导致冻土破坏形式由脆性转变为塑性。冻结饱和细粒土的强度随未冻水含量的增加而降低，他们之间存在幂函数关系。在干密度相同的条件下，冻土强度随含冰量的增加而提高。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 40 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21923]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 原喜忠. 含盐冻结细粒土的物相组成和强度试验研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2002. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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