我國(guó)多年凍土區(qū),由高含冰量?jī)鐾琳T發(fā)的工程環(huán)境問(wèn)題日趨增多,如凍土凍脹和變形機(jī)理便是亟待解決的關(guān)鍵難題。凍土凍脹主要是溫度梯度驅(qū)動(dòng)下的水分遷移間接導(dǎo)致的冰分凝的宏觀表現(xiàn),凍脹在工程約束作用下形成凍脹力。凍脹力將導(dǎo)致凍土變形、甚至局部開(kāi)裂。裂縫的存在會(huì)嚴(yán)重劣化凍土力學(xué)性質(zhì)、改變凍土變形機(jī)理,還會(huì)增加土體中滲流通道,促進(jìn)凍土解凍、甚至再凍結(jié)過(guò)程中的水分遷移。本文以溫度梯度環(huán)境中高含冰量?jī)鐾翞檠芯繉?duì)象,綜合利用數(shù)字照相和CT技術(shù)對(duì)凍土變形破壞過(guò)程和裂縫演化進(jìn)行了系統(tǒng)研究。將數(shù)字圖像量測(cè)技術(shù)運(yùn)用到溫度梯度凍土試驗(yàn)中,提出適用于細(xì)粒凍土的表面散斑方法,解決了數(shù)字照相在細(xì)粒凍土中應(yīng)用所面臨的標(biāo)記點(diǎn)自動(dòng)識(shí)別難的問(wèn)題,并通過(guò)增設(shè)試樣端部與制冷板間減摩裝置有效降低了凍土試樣變形破壞過(guò)程中的端部摩擦效應(yīng)�；跀�(shù)字圖像量測(cè)技術(shù)獲得了溫度梯度環(huán)境中高含冰量?jī)鐾磷冃?表面裂縫特征和演化規(guī)律。以破壞時(shí)刻作為臨界點(diǎn)將凍土試樣變形破壞過(guò)程分為兩個(gè)階段。臨界點(diǎn)后,凍土試樣整體變形主要由劇變區(qū)變形承擔(dān)。凍土試樣劇變區(qū)高度增長(zhǎng)過(guò)程與表面裂縫高度擴(kuò)展規(guī)律基本相同,但是凍土試樣表面裂縫高度略大于劇變區(qū)高度。基于CT技術(shù)獲得了溫度... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

地溫曲線(xiàn)圖

1-2 單向凍結(jié)誘發(fā)的土體裂縫特征（Arenson 2008igure 1-2 The one dimentional freezing-induced fractu度環(huán)境中高含冰量?jī)鐾猎诤奢d作用下的變形，揭示凍土凍脹水分遷移機(jī)理，建立凍脹模者針對(duì)高含冰量?jī)鐾灵_(kāi)展了大量試驗(yàn)研究，應(yīng)以及試樣整體變形行為方面，研究的最終目而對(duì)于溫度梯度環(huán)境中凍土基于局部尺度的導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)研究溫度梯度環(huán)境中高含冰量律與機(jī)理，重點(diǎn)揭示冰含量、冰顆粒直徑以及響。研究成果將為多年凍土地區(qū)地基基礎(chǔ)穩(wěn)狀（Domestic and Oversea Researc

然后通過(guò)數(shù)字散斑技術(shù)對(duì)試樣表面變形進(jìn)行分析。夏黎等[82]在測(cè)量混凝土試程中采用了數(shù)字照相量測(cè)技術(shù)。劉寶會(huì)等[83]將數(shù)字散斑技術(shù)引入到混凝土材料無(wú)。劉寧等[84]利用數(shù)字照相量測(cè)技術(shù)對(duì)碳布加固混凝土梁的承載能力進(jìn)行觀測(cè)分析白義如[85]基于 DPDM 方法，模擬了采空區(qū)地表沉降過(guò)程中巖石的移動(dòng)過(guò)程。方新模擬采區(qū)頂板破壞過(guò)程中，使用網(wǎng)格法對(duì)其進(jìn)行分析。李元海[87]基于數(shù)字照相量提出了一種準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)隧道圍巖破壞的方法。在凍土工程領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也進(jìn)行了大量著有成效的嘗試。Arenson 等[88]、Xia Azmatch 等[90]為了觀察凍土冰透鏡體生長(zhǎng)過(guò)程，研究?jī)雒涍^(guò)程中的微觀機(jī)理，采水溶液對(duì)凍土試樣表面進(jìn)行標(biāo)記，然后實(shí)施數(shù)字照相。但是由于溫度梯度的存在的水分會(huì)向冷端不斷移動(dòng)，因此無(wú)法準(zhǔn)確表征土體位移。Deniz Dagli[91]在凍脹測(cè)加入了數(shù)碼相機(jī)，使用粒子圖像技術(shù)對(duì)冰透鏡的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行觀察。李萍[92]利用圖像數(shù)字化技術(shù)對(duì)土體凍脹過(guò)程中凍結(jié)緣的特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。王永濤數(shù)字圖像技術(shù)構(gòu)建了凍脹試驗(yàn)系統(tǒng)，并將采集圖像進(jìn)行數(shù)字化處理，分析了土體發(fā)展過(guò)程以及冰透鏡體分凝過(guò)程。陶祥令[94]在分析凍脹過(guò)程中，使用數(shù)字照相量冷生構(gòu)造中冰透鏡體生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行分析。


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