顧橋礦凍結(jié)粘土本構(gòu)關(guān)系實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、凍土作為一種特殊建筑材料，其物理力學(xué)性質(zhì)的研究已經(jīng)在國內(nèi)外深入開展，其中最重要的是其蠕變本構(gòu)關(guān)系的建立和長期抗壓強(qiáng)度的確定。本文以顧橋煤礦為例，闡述凍結(jié)粘土本構(gòu)關(guān)系和長期抗壓強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)研究。
　　顧橋煤礦表土段均擬采用凍結(jié)法施工，為了給井筒凍結(jié)設(shè)計(jì)和施工提供凍土的土工基本參數(shù)和力學(xué)模型——本構(gòu)模型。受安徽省煤田地質(zhì)局第一勘察隊(duì)的委托，安徽建筑大學(xué)對顧橋煤礦井筒檢查孔表土段部巖層的取樣，按照最新的煤炭行業(yè)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行凍結(jié)黏土

2、物理力學(xué)性能進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)研究，推導(dǎo)凍土本構(gòu)方程和長期強(qiáng)度公式。
　　本課題為實(shí)驗(yàn)研究，現(xiàn)場取樣、機(jī)械和人工加工試樣,-5℃、-10℃、和-15℃三個溫度等級冷凍試樣以進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)課題要求，我們首先進(jìn)行土的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，測得凍土試樣的所需要的土工參數(shù)如下：液限、塑限、天然含水量、天然密度、比重、孔隙比等；其次進(jìn)行凍土單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，測得凍土單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量和泊松比等基本變量；再次進(jìn)行凍土三軸剪切試驗(yàn)，測得到凍土破壞包絡(luò)線，推導(dǎo)凍土

3、瞬時(shí)破壞強(qiáng)度條件；第四步進(jìn)行凍土單軸蠕變實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出凍土蠕變實(shí)驗(yàn)本構(gòu)模型和長期強(qiáng)度理論公式。
　　在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到如下結(jié)論：凍土單軸抗壓強(qiáng)度和土工參數(shù)之間的關(guān)系具有一定的規(guī)律性；從三軸剪切實(shí)驗(yàn)得到凍土破壞包絡(luò)線來確定凍土瞬時(shí)破壞強(qiáng)度；從凍土單軸蠕變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照C.C.維亞洛夫推薦公式，找到凍土在簡單應(yīng)力條件下的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度和時(shí)間相互作用的本構(gòu)方程和破壞應(yīng)力隨時(shí)間降低的強(qiáng)度方程。幫助我們在顧橋礦凍結(jié)施工中，對