針對季節(jié)性凍土區(qū)的特殊環(huán)境,本文以粘土為研究對象,通過動(dòng)靜三軸試驗(yàn)、導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)和電鏡試驗(yàn)研究了經(jīng)歷不同凍融循環(huán)次數(shù)纖維改良粘土和纖維水泥改良粘土的物理、力學(xué)和熱力學(xué)性能。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新性成果如下:1.按照規(guī)范測定土體基本物理性質(zhì)。為評價(jià)凍融循環(huán)次數(shù)與改良材料含量對試樣高度和含水量的影響,分別對試樣高度和含水量變化值進(jìn)行測量。結(jié)果表明:當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)不超過5次時(shí),隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,所有試樣的含水量變化很高,但超過5次后,增加變緩;當(dāng)凍融循環(huán)次數(shù)超過10次后,纖維改良試樣的高度基本保持恒定;聚丙烯纖維水泥改良土的含水量變化值最小。2.為考察改良材料種類和摻和量對改良粘土經(jīng)歷凍融循環(huán)后的靜力學(xué)性質(zhì)演變規(guī)律,本文首先開展了考慮單一纖維（聚丙烯、玄武巖）或聚丙烯纖維與水泥復(fù)合改良、纖維含量、凍融循環(huán)次數(shù)和圍壓等變量的一系列靜三軸試驗(yàn)。結(jié)果表明:相較于粘土,纖維的摻入會大幅提高改良粘土未經(jīng)歷凍融循環(huán)或多次凍融循環(huán)后的強(qiáng)度;隨著圍壓的增大,改良粘土的強(qiáng)度提高幅度要大于粘土;并根據(jù)破壞強(qiáng)度及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,討論了強(qiáng)度指標(biāo)（內(nèi)摩擦角與粘聚力）和彈性模量隨改良材料及其摻和量的關(guān)系。3.為... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２俄羅斯多年凍土分布圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｒｕｓｓｉａｎ?ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｍａｐ??

Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｄｅｐｔｈ?ｏｆ?ｓｏｉｌ?ｆｒｅｅｚｉｎｇ?ｉｎ?Ｒｕｓｓｉａ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｍａｐ??在俄羅斯多年凍土占國土面積６５％，季節(jié)性凍土占國土面積的２０％［４］。例如，??跨西伯利亞鐵路在運(yùn)行期間就面臨著惡劣氣候條件下的霜凍危險(xiǎn)。圖１－２是俄羅斯??多年凍土分布圖。凍土主要分為四種：多年凍土，季節(jié)凍土，不連續(xù)的凍土，導(dǎo)狀??凍土。應(yīng)該指出的是俄羅斯的全部領(lǐng)土都受到土體凍結(jié)的影響。凍土的凍結(jié)深度是??決定地下設(shè)施設(shè)計(jì)深度以及交通設(shè)施設(shè)計(jì)的主要因素之一。此外，具有粘性顆�；�??處于水飽和狀態(tài)的季節(jié)性凍土在凍結(jié)期間可能導(dǎo)致土體的變形和土顆粒的破壞。??凍融過程的研究包括土的熱物理性質(zhì)研宄［５］。??圖１－２俄羅斯多年凍土分布圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｒｕｓｓｉａｎ?ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｍａｐ??４??

圖１－３中國多年凍土分布圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｈｉｎａ?ｐｅｒｍａｆｒｏｓｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｍａｐ??中國是一個(gè)凍土大國。中國凍結(jié)作用災(zāi)害分布概況如圖１－３所示。在中國，多??年凍土約有２１５萬平方公里，超過總面積的２０％，主要分布在青藏高原、高海拔地??區(qū)以及東北地區(qū)。另外，中國有將近一半以上的地區(qū)處于季凍區(qū)中，主要分布在西??北、東北、華北等北方地區(qū)，在這些地區(qū)，暴露在環(huán)境中的路基每年都要至少經(jīng)歷??一次凍融循環(huán)，強(qiáng)烈的凍結(jié)過程會破壞土顆粒之間的黏結(jié)作用，造成路基填料強(qiáng)度??大幅降低，并且由于凍土路基溫度的變化，會導(dǎo)致路基內(nèi)部的溫度場、水分場等發(fā)??生不可逆的改變，造成冬季路面的鼓起，由于大多數(shù)的土都是非均質(zhì)性的，這將導(dǎo)??致冬季路面的極大的不均勻凍脹。凍土中含有各式各樣的冰，比如小的土顆粒包裹??體、透鏡體以及體積較大的冰隔離層和沉積冰

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3277408