凍融循環(huán)對(duì)高含水率黃土物理力學(xué)特性的影響分析.pdf

1、我國(guó)黃土廣泛分布在西北和華北地區(qū)，處于季節(jié)性凍土地區(qū)。季節(jié)性凍土地區(qū)的黃土構(gòu)筑物在其施工及運(yùn)營(yíng)階段，將會(huì)不可避免的經(jīng)受凍融循環(huán)作用。凍融循環(huán)過(guò)程會(huì)強(qiáng)烈的改變著土體的原生結(jié)構(gòu)性，導(dǎo)致黃土物理力學(xué)特性出現(xiàn)劣化。凍融作用是季節(jié)性凍土地區(qū)黃土構(gòu)筑物工程性質(zhì)劣化的重要原因之一。目前，凍融作用對(duì)黃土物理性質(zhì)影響的研究已經(jīng)比較深入，而凍融作用對(duì)黃土力學(xué)性質(zhì)的影響卻缺乏系統(tǒng)的研究，也沒(méi)有綜合的規(guī)律性提出，有待進(jìn)一步深入研究。
　　本文以山西陽(yáng)曲一

2、號(hào)黃土公路隧道為研究背景，以陽(yáng)曲高含水率非飽和黃土為研究對(duì)象，首先對(duì)黃土的物理特性進(jìn)行研究，分析了該地區(qū)黃土顆粒級(jí)配組成、含水率和液塑限參數(shù)及變化范圍。繼而深入研究了不同含水率條件下原狀黃土和重塑黃土的力學(xué)特性，探討了影響其力學(xué)特性的因素及規(guī)律；對(duì)不同凍融循環(huán)次數(shù)和不同凍結(jié)溫度下不同含水率陽(yáng)曲原狀黃土和重塑黃土的無(wú)側(cè)限單軸抗壓、直剪和固結(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn)研究，得到原狀-重塑黃土、凍融條件與含水率三者的相互關(guān)系；全面分析了陽(yáng)曲黃土在不同凍融

3、循環(huán)條件下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及抗剪指標(biāo)(粘聚力與內(nèi)摩擦角)和變形壓縮特性的變化規(guī)律；此外針對(duì)陽(yáng)曲高含水率黃土的構(gòu)度及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究和深入的結(jié)果分析。結(jié)果表明：歷經(jīng)凍融作用后的陽(yáng)曲黃土，其凍脹力的產(chǎn)生誘發(fā)黃土微觀結(jié)構(gòu)的改變，直接表現(xiàn)為黃土宏觀力學(xué)性能的變化，這些與黃土經(jīng)過(guò)凍融作用之后物理力學(xué)性質(zhì)的改變相符；隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加和凍結(jié)溫度的降低，黃土無(wú)側(cè)限單軸抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)了不同幅度的下降，而原狀黃土的下降幅度普遍高于重塑黃土；