冻融循环作用对土质边坡稳定性的影响
2020-08-03宋彦琦郑俊杰李向上李小龙邵志鑫
科学技术与工程 2020年19期
宋彦琦, 郑俊杰, 李向上, 李小龙, 邵志鑫
(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
随着季节的交替,冻土区会反复发生冻融循环作用,在此过程中,土壤理化性质的改变使边坡稳定状态逐渐遭受破坏,最终发生失稳。据调查,中国高海拔地区多年冻土面积居世界首位[1],因此研究冻融循环作用对边坡稳定性的影响具有重要且现实的意义。
中外对冻融循环作用下边坡稳定性的研究取得了大量成果。实验方面,常丹等[2]对青藏粉砂土进行了常规三轴实验,结果表明随着冻融循环次数的增加,土样的弹性模量和静强度先减小后增大,黏聚力逐渐减小,内摩擦角先减小后增加。杨更社等[3]对白垩系饱和砂岩进行了实验研究,发现冻结作用对饱和砂岩的力学性质的影响较大。崔广芹等[4]研究了内蒙古包头冻土地区的粉砂土,发现对于不同干密度和不同含水率的土样,随着冻融次数的增加,黏聚力会减小,内摩擦角变化不大,黏聚力对抗剪强度影响较大。葛琪[5]对冻融界面的抗剪强度进行了研究,发现随着冻融循环次数和含水量的增加,冻融界面土体的抗剪强度逐渐降低,且含水量的影响更大,但其影响随冻融次数增加而递减并最终稳定。梁波等[6]对青藏铁路清水河、北麓河的地基土进行取样进行室内模拟试验,发现随着冻融循环次数的增加,土体密度逐渐趋于某一定值,融沉总变形在增加的同时呈现指数递减的趋势。通过这些实验可以看出,冻融循环作用是影响岩土材料强度的一个重要因素。……
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