反复冻融循环对土体结构和性质影响的试验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨成松 |
| 答辩日期 | 2004 |
| 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 | 何平 |
| 关键词 | 冻融循环 干容重 稳定干容重 含水量 融沉系数 |
| 其他题名 | THE INFLUENCE OF REPEATEDLY FREEZING AND THAWING ACTIONS ON THE STRUCTURE AND PROPERTY OF SOIL |
| 中文摘要 | 尽管冻土冻融过程的研究已经取得一些进展，但迄今为止，随冻融过程而发生的冻胀和融沉问题仍然是引起寒区道路工程病害比较突出的问题。本文就是在整理分析青藏铁路沿线两种代表性土质经历反复冻融的实验资料基础上，揭示冻融循环过程与土体结构和性质之间的相互关系。本文主要对以下几方面的内容进行了分析研究：根据本实验的设计思路，对比不同初始条件和边界条件土样，经过对多次冻融循环土体高度变形量的过程曲线拟合，得出如下结论：土体在冻融过程中的变形量与温度梯度和时间密切相关的；而且不同初始干容重在连续冻融过程中变化趋势不同，但多次冻融循环以后，任何干容重土体的最大冻胀量与随后发生的最大融沉量相等。利用导热系数在冻融过程中的变化解释冻结速率和融化速率在冻融过程中的变化。并在此基础上分析了冻结速率和冻胀率之间的关系，得出了土体的冻胀率随冻结速率呈幂指数形式递减。土体冻结时土体膨胀，因为抵制土颗粒和荷载的约束而产生冻胀力。土体的冻胀力与温度（冷能）状况密切相关的。冻胀力的大小取决于冻结速率的快慢以及未冻区的压密状态。当冻结速率较快时，冻胀力来不及在冻结区消散，冻胀力发展迅速。冻胀力的发展同时也取决于水分向冻结锋面的迁移量，当外压力抵消水分迁移所需要的动力时，此时冻胀不再产生，冻胀力也将不再发展。因为初始和边界条件的不同，导致实验结束后土体的冷生结构的不同，本文第四章列举了冻融循环次数不同、同一种土质不同干容重、有无荷载等情况下冷生结构照片的对比，直观的看到土体经过冻融循环作用后，上部土颗粒分布均匀。土的冻胀和融沉，使得土颗粒间的孔隙发生着变化。而土体的干容重是表征比重一定的土体，土颗粒松散程度的指标，因此土体的冻胀和融沉量和土体的平均干容重之间产生了联系。本论文分析了经过多次冻融循环作用以后，土体的干容重的发展趋势，发现土体的干容重最终趋向某一稳定值，该稳定值只与土样的，胜质有关。在实验结束后，切片测土样的含水量。对比分析各土样的含水量剖面图发现：土样在开放系统下，经过多次冻融循环作用以后，土样的上部冻结部分含水量比下部融化部分的含水量大，并且在顶部出现峰值。因为融沉系数在计算和数值计算中有着重要的意义，本文试图给出融沉系数的理论计算方法，并与实测值对比，两者吻合较好。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 69 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21962]  |
| 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 | 杨成松. 反复冻融循环对土体结构和性质影响的试验研究[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. 2004. |
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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