【摘要】：人工凍結法廣泛運用于各類地下工程施工中,可以保證在復雜地質條件下施工能安全、高效的進行。但是凍結法在為施工帶來方便的同時,其在凍結的過程中產(chǎn)生的凍脹以及融化后產(chǎn)生的融沉現(xiàn)象都會對周圍的建筑物、構造物等設施造成影響,因此探究凍土工程中凍脹融沉的影響因素就顯得非常必要。通過總結前人的研究成果后發(fā)現(xiàn),關于土體凍脹融沉特性的研究,基本都是常規(guī)土,對弱膨脹土的凍脹融沉特性研究的較少,對富含弱膨脹土的地區(qū),現(xiàn)有可參考的凍脹融沉研究資料較少,不能完全符合這些地區(qū)在進行地下人工凍結法時的要求。因此本文對淮南典型弱膨脹土進行了室內(nèi)封閉系統(tǒng)下的凍結和融化試驗,對影響土體的凍脹融沉因素進行了詳細的研究,主要工作如下:(1)對所選土樣進了常規(guī)土工試驗,如自由膨脹率試驗,液塑限試驗等,根據(jù)試驗結果可知所選土樣為弱膨脹土。(2)自主研發(fā)了一套凍脹融沉試驗裝置,對淮南地區(qū)典型的弱膨脹土進行了室內(nèi)封閉系統(tǒng)下的凍結和融化試驗,研究了含水率、干密度、冷端溫度以及含鹽量四個因素對凍結過程中凍脹量和水分等的影響。試驗結果表明,前三種因素對凍脹特性的影響較大,而含鹽量的影響較小。另外在進行融沉試驗時,還考慮了外部荷載對融沉的影響,試驗結果表明,除了含鹽量對融沉性影響較小外,其余四個因素對土體的融沉性都有較大影響。(3)詳細分析了凍結過程中的溫度變化趨勢、凍后土體的水分分布等情況,在凍結初期試樣溫度快速下降,后期下降速度逐漸減慢,穩(wěn)定后溫度隨土體高度近似呈線性分布。已凍土的部分其含水率大于初始含水率,未凍結區(qū)的土體含水率普遍小于初始含水率,水分曲線沿試樣高度大致呈S型分布,最大含水率出現(xiàn)在離暖端最近的冰透鏡體處。試驗得出的數(shù)據(jù)對富含弱膨脹土體的地區(qū),在進行人工凍結法施工時,如何預防和控制凍脹融沉量有一定的參考和指導價值。圖:48 表:21 參:56。
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU443
【圖文】：

圖１－１技術路線逡逑Ｆｉｇ邋１－１邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

３．１．１自制凍脹融沉試驗裝置逡逑為了能更好的完成試驗，本文自制了一套能夠進行土體單向凍結凍脹以及融逡逑沉的試驗裝置，進行了室內(nèi)弱膨脹土單向凍結及融沉試驗，試驗裝置如圖３－１所逡逑／Ｊｎ邋0逡逑（８Ｖ逡逑［￣——■邋■邋＇邋－１邋一逡逑－１：１逡逑Ｉ邋ｌＵｌｉ—＾逡逑＾＾逡逑圖３－１凍脹融沉試驗裝置結構示意圖逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｆｒｅｅｚｅ－ｈｅａｖｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｔｈａｗｉｎｇ邋ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ邋ｔｅｓｔ邋ｄｅｖｉｃｅ逡逑注：①－位移傳感器；②－保溫材料；③－溫度傳感器；④－試樣；⑤－試樣筒；⑥－溫控底逡逑板；⑦－加載系統(tǒng)；⑧－位移計安

【參考文獻】

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本文編號：2714696