長(zhǎng)時(shí)高壓K0固結(jié)再凍結(jié)粘土的卸載強(qiáng)度及蠕變特性研究.pdf

1、深厚表土層凍結(jié)鑿井中,凍結(jié)壁與井壁的相互作用決定了凍結(jié)壁、井壁的安全乃至整個(gè)凍結(jié)鑿井工程的成敗。為此,需首先開展深部人工凍土的卸載力學(xué)特性研究,為深入研究掌握深部?jī)鼋Y(jié)壁的力學(xué)特性奠定基礎(chǔ)。
　　為此,以深部土重塑人工凍結(jié)粘土為研究對(duì)象,基于“長(zhǎng)時(shí)高壓K0固結(jié)——凍結(jié)——恒軸壓卸圍壓”試驗(yàn)?zāi)Ｊ?通過大量的凍土三軸卸載實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)地研究了卸載路徑下人工凍土的變形強(qiáng)度特征及蠕變特性,并揭示了凍結(jié)溫度、固結(jié)應(yīng)力、固結(jié)時(shí)間對(duì)凍土強(qiáng)度及變形特性

2、的影響規(guī)律。
　　首先,開展了深部土重塑粘土的長(zhǎng)時(shí)高壓K0固結(jié)試驗(yàn),得到了不同固結(jié)應(yīng)力(8MPa、10MPa、12MPa、14MPa、16MPa),不同固結(jié)齡期(1d、3d、7d、14d、28d)下,土體固結(jié)過程中的軸向位移-時(shí)間曲線及其K0的變化規(guī)律。
　　其次,對(duì)長(zhǎng)時(shí)高壓K0固結(jié)后的粘土試樣進(jìn)行有載凍結(jié)試驗(yàn),得到了土體在8~16MPa軸向應(yīng)力約束下,凍結(jié)溫度在-5℃~-25℃時(shí),土體的凍脹量,并獲得了固結(jié)應(yīng)力、凍結(jié)溫度對(duì)

3、土體凍脹量的影響規(guī)律。
　　而后,開展了凍土試樣的恒軸壓卸圍壓試驗(yàn)研究,得到了卸載路徑下不同固結(jié)條件、不同凍結(jié)溫度土體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、強(qiáng)度值、破壞應(yīng)變;通過單因素循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果獲得了凍結(jié)溫度、固結(jié)時(shí)間、固結(jié)應(yīng)力3個(gè)因素對(duì)凍土強(qiáng)度、抗變形能力、破壞應(yīng)變的影響規(guī)律,并用修正的Duncan模型對(duì)凍土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行擬合,得到了曲線擬合參數(shù);通過正交試驗(yàn)獲得了凍結(jié)溫度、固結(jié)應(yīng)力、固結(jié)時(shí)間對(duì)凍土強(qiáng)度及割線彈模的影響程度,凍結(jié)溫度是主要影