凍融作用對(duì)成都粘土力學(xué)性質(zhì)的影響研究.pdf

1、2008年初成都地區(qū)經(jīng)歷了一次異常寒冷的天氣狀況，室外溫度低至零度以下，并伴隨著降雪過程。這種極端天氣情況必然會(huì)對(duì)成都地區(qū)分布的巖土體的性質(zhì)有所影響，為了查明有極端冰雪災(zāi)害形成的瞬時(shí)凍土的物理力學(xué)性質(zhì)，以期進(jìn)一步查明其形成地質(zhì)災(zāi)害的成因機(jī)理，本文選用廣泛分布于成都斷陷盆地東側(cè)地臺(tái)上的成都粘土作為研究對(duì)象，采用大量的試驗(yàn)手段，較系統(tǒng)地研究了凍融作用對(duì)成都粘土力學(xué)性質(zhì)的影響。目的為今后研究極端天氣情況下瞬時(shí)凍土強(qiáng)度變化的室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究積累

2、一定實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及相應(yīng)的分析手段。 首先，本文研究了成都粘土的一系列基本物理性質(zhì)。通過進(jìn)行大量的土工實(shí)驗(yàn)，測(cè)得了成都粘土未凍前的含水率，密度，壓縮模量，塑液限等土工參數(shù)為研究土樣經(jīng)凍融作用影響后的變化分析提供基本參考數(shù)據(jù)。 其次，為了查明凍融作用對(duì)成都粘土抗剪強(qiáng)度的影響，本文分別設(shè)計(jì)了對(duì)成都粘土土樣進(jìn)行直接剪切試驗(yàn)和三軸壓縮試驗(yàn)。通過試驗(yàn)分別求得了成都粘土經(jīng)過四段不同凍結(jié)時(shí)間，相同融化時(shí)間后的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，即C，Ф值；在四種

3、不同凍結(jié)溫度下以及經(jīng)過了五次反復(fù)凍融作用后的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值，最后用多元回歸法給出了它們的趨勢(shì)曲線并進(jìn)行了分析。為了得到更進(jìn)一步對(duì)抗剪強(qiáng)度改變趨勢(shì)進(jìn)行解釋，本文采用掃描電子顯微鏡對(duì)兩組試樣切面進(jìn)行圖片采集，試圖從微觀的角度對(duì)各種因素對(duì)土體強(qiáng)度的影響提供分析依據(jù)。綜合多種數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)和微觀結(jié)構(gòu)觀察，文章給出了經(jīng)過凍融作用后成都粘土抗剪強(qiáng)度值發(fā)展趨勢(shì)的定性分析。 最后，為了查明凍融作用對(duì)成都粘土抗壓強(qiáng)度的影響，本文采用無側(cè)限抗壓試驗(yàn)，

4、設(shè)計(jì)了四種不同的凍結(jié)時(shí)間，三種不同的凍結(jié)溫度，一組反復(fù)凍融的試驗(yàn)試樣。試驗(yàn)測(cè)得的抗壓強(qiáng)度同樣運(yùn)用多元回歸法做出其發(fā)展趨勢(shì)曲線，對(duì)其趨勢(shì)發(fā)展進(jìn)行了分析。由于注意到了不同土體結(jié)構(gòu)的成都粘土對(duì)土體破壞形式和力學(xué)強(qiáng)度改變有著很大的影響，在求得凍融前后成都粘土抗壓強(qiáng)度值的同時(shí)，計(jì)算了在各種情況下的土的靈敏度，用靈敏度的概念就土結(jié)構(gòu)對(duì)土力學(xué)性質(zhì)的影響程度進(jìn)行了闡述。文章還運(yùn)用數(shù)值試驗(yàn)軟件—RFPA，通過設(shè)計(jì)不同的參數(shù)取值，對(duì)原狀土和重塑土兩種不同類