张惠忍，李法虎，吕 威



冻融状态和初始含水率对土壤力学性能的影响

张惠忍1,2，李法虎1※，吕 威1

（1. 中国农业大学水利与土木工程学院，北京，100083；2.北京市城市河湖管理处，北京，100089）

冻融状态影响土壤的抗剪强度从而威胁季节性冻土地区的工程安全、边坡稳定以及土壤流失。通过直剪试验测定了不同冻融状态和初始含水率对青藏地区（S1）和北京地区（S2）土体抗剪强度的影响。结果显示，2种土在未冻和已融状态下的抗剪强度相似，且均随着土含水率的增加而减小，但S1土抗剪强度比S2土大7.5%～9.7%；在冻融状态下，S1土抗剪强度随着土含水率的增加而增大，而S2土则随之减小。S1冻融土抗剪强度在低含水率（≤13.5%）时小于未冻土和已融土，而在高含水率（≥24.5%）时则反之；S2冻融土抗剪强度小于未冻土和已融土。在冻融状态下2种测试土的内摩擦角显著小于未冻土和已融土，而黏聚力整体上则大于未冻土和已融土。与未冻土或已融土相比，2种土在冻融状态下的强度相对较低，宜作为季节性冻土地区工程设计以及土壤流失防治的基本状态。

土壤；土壤含水率；抗剪强度；冻融状态；青藏高原；土壤内摩擦角；土壤黏聚力

0 引 言

中国遭受季节性冻融作用影响的土地面积约占国土陆地面积的98%，主要分布在东北和西南地区以及西部和北方地区[1]。这些地区的工程建设或土壤侵蚀研究必须考虑冻融作用对土力学性能的影响问题[2-6]。季节性冻融土是一个复杂的四相体系，不仅含有固体（矿物颗粒和有机质）和气体，而且还含有固态冰和液态水[7]。……