凍土與結(jié)構(gòu)接觸面的力學(xué)性能對(duì)寒區(qū)工程研究具有重要意義,容易受到外界因素干擾。為研究不同因素對(duì)粉質(zhì)黏土與混凝土襯砌接觸面凍結(jié)強(qiáng)度的影響,設(shè)計(jì)考慮含水率、凍結(jié)溫度、凍結(jié)時(shí)間的三水平正交直剪試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在凍結(jié)初期,提高土體含水率,降低凍結(jié)溫度,延長(zhǎng)凍結(jié)時(shí)間有利于接觸面早期凍結(jié)強(qiáng)度的提升,且這種作用效果是線性的。基于顯著性分析理論,發(fā)現(xiàn)含水率、凍結(jié)溫度、凍結(jié)時(shí)間對(duì)接觸面早期凍結(jié)強(qiáng)度的顯著性等級(jí)均為極顯著,三者之中,凍結(jié)溫度影響最大,含水率影響最小。采用多元線性回歸,忽略因素之間的二階交互作用,建立了考慮含水率、凍結(jié)溫度、凍結(jié)時(shí)間作用的粉質(zhì)黏土與混凝土接觸面的凍結(jié)強(qiáng)度預(yù)測(cè)模型,為類似工程提供科學(xué)參考。 

【文章來源】：冰川凍土. 2020,42(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

凍結(jié)強(qiáng)度隨含水率的變化

圖1 凍結(jié)強(qiáng)度隨含水率的變化圖3為凍結(jié)時(shí)間對(duì)接觸面凍結(jié)強(qiáng)度的影響。在9組線性擬合結(jié)果中，R2最大為0.999，最小為0.961，表明接觸面的凍結(jié)強(qiáng)度與凍結(jié)時(shí)間也具有良好的線性相關(guān)性，即凍結(jié)強(qiáng)度隨凍結(jié)時(shí)間的增長(zhǎng)而增強(qiáng)。其原因是：試樣的凍結(jié)過程屬于漸變的過程，從熱力學(xué)角度進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，試樣的凍結(jié)過程為熱量由內(nèi)部向外部傳遞，進(jìn)而使整體溫度逐漸趨于穩(wěn)定的過程。該過程可被理解為：由于試件外部溫度低于內(nèi)部，外部土體先達(dá)到凍結(jié)點(diǎn)，部分孔隙水發(fā)生結(jié)晶，率先產(chǎn)生一定的凍結(jié)強(qiáng)度。隨著凍結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，已凍結(jié)土體的溫度繼續(xù)降低，逐漸趨近設(shè)定凍結(jié)溫度，而未凍結(jié)的土體也開始發(fā)生凍結(jié)，促使接觸面凍結(jié)強(qiáng)度進(jìn)一步提升。當(dāng)土體完全凍結(jié)，與環(huán)境溫度達(dá)到平衡時(shí)，接觸面的凍結(jié)強(qiáng)度也隨之達(dá)到最大值，不再隨凍結(jié)時(shí)間而變化。

圖3為凍結(jié)時(shí)間對(duì)接觸面凍結(jié)強(qiáng)度的影響。在9組線性擬合結(jié)果中，R2最大為0.999，最小為0.961，表明接觸面的凍結(jié)強(qiáng)度與凍結(jié)時(shí)間也具有良好的線性相關(guān)性，即凍結(jié)強(qiáng)度隨凍結(jié)時(shí)間的增長(zhǎng)而增強(qiáng)。其原因是：試樣的凍結(jié)過程屬于漸變的過程，從熱力學(xué)角度進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，試樣的凍結(jié)過程為熱量由內(nèi)部向外部傳遞，進(jìn)而使整體溫度逐漸趨于穩(wěn)定的過程。該過程可被理解為：由于試件外部溫度低于內(nèi)部，外部土體先達(dá)到凍結(jié)點(diǎn)，部分孔隙水發(fā)生結(jié)晶，率先產(chǎn)生一定的凍結(jié)強(qiáng)度。隨著凍結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，已凍結(jié)土體的溫度繼續(xù)降低，逐漸趨近設(shè)定凍結(jié)溫度，而未凍結(jié)的土體也開始發(fā)生凍結(jié)，促使接觸面凍結(jié)強(qiáng)度進(jìn)一步提升。當(dāng)土體完全凍結(jié)，與環(huán)境溫度達(dá)到平衡時(shí)，接觸面的凍結(jié)強(qiáng)度也隨之達(dá)到最大值，不再隨凍結(jié)時(shí)間而變化。2.2 考慮因素之間交互作用的顯著性分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鹽漬化凍土-混凝土襯砌接觸面直剪試驗(yàn)研究[J]. 孫兆輝,卞漢兵,鹿翔宇,章賽澤,邱秀梅.  冰川凍土. 2018(03)
[2]凍土與結(jié)構(gòu)接觸面凍結(jié)強(qiáng)度研究現(xiàn)狀與展望[J]. 石泉彬,楊平,張英明.  冰川凍土. 2017(06)
[3]渠道下臥土-混凝土襯砌凍結(jié)接觸面直剪試驗(yàn)研究[J]. 章賽澤,卞漢兵,董小花,孫兆輝,韓慧敏,邱秀梅.  南水北調(diào)與水利科技. 2017(05)
[4]現(xiàn)澆混凝土-凍土接觸面凍結(jié)強(qiáng)度直剪試驗(yàn)研究[J]. 吉延峻,賈昆,俞祁浩,金會(huì)軍,郭磊,羅曉曉.  冰川凍土. 2017(01)
[5]凍土與混凝土接觸面直剪試驗(yàn)研究[J]. 呂鵬,劉建坤.  鐵道學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]凍融循環(huán)對(duì)青藏粉砂土力學(xué)性質(zhì)影響的試驗(yàn)研究[J]. 常丹,劉建坤,李旭,于錢米.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(07)
[7]青藏粉土-玻璃鋼接觸面力學(xué)特性直剪試驗(yàn)研究[J]. 溫智,俞祁浩,馬巍,董盛時(shí),牛富俊,王大雁,楊振.  巖土力學(xué). 2013(S2)
[8]青藏直流輸變電工程基礎(chǔ)凍結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 溫智,俞祁浩,張建明,董盛時(shí),馬巍,牛富俊,趙淑萍,楊振.  巖土工程學(xué)報(bào). 2013(12)
[9]凍土力學(xué)性質(zhì)影響因素的顯著性和交互作用研究[J]. 李順群,高凌霞,柴壽喜.  巖土力學(xué). 2012(04)
[10]凍融循環(huán)作用下細(xì)粒土抗剪強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究[J]. 馮勇,何建新,劉亮,楊力行.  冰川凍土. 2008(06)

博士論文
[1]渠道襯砌凍脹破壞力學(xué)模型及防凍脹結(jié)構(gòu)研究[D]. 李甲林.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3119210