崔高航, 张玳笠, 朱成浩, 席 晨

(东北林业大学土木工程学院, 哈尔滨, 150040)

严寒的哈尔滨地区冬季长达6个月有余,1月份平均气温在-15～-30 ℃[1]。该地区路基土也随着季节的变化历经周期性的冻融循环作用,导致路基土的力学性质、物理性质发生较大的损伤。路基温度低于0 ℃时,土壤中水分会因热力学条件改变而发生相变和迁移。水冻结成冰体积膨胀,对土体有明显挤压作用,破坏土的原有结构,对道路路基土的质量以及结构性造成影响甚至破坏。其中湿地软土路基因含水率较高而受冻融影响更为明显。

对于路基土动力学的研究,中外皆有不同研究方向及研究进展。Tang等[2]、Li等[3]对上海地区地下隧道施工的冻融饱和软黏土的动力特性进行研究,提出了适用于该地区冻融饱和软黏土动应力应变关系的双曲线模型。Hyodo等[4]研究发现:原状土动强度曲线会因固结压力的增大而愈发趋于稳定；陈颖平等[5]对萧山原状土进行动三轴试验验证了此类现象,提出土体最小动强度这一概念,并且证实了当振次N大于1 000 时,在不同应变破坏标准定义下,土体动强度曲线较为接近并最终趋于一致。戴文亭等[6]按照粉质黏土动强度与冻融循环之间的关系建立了动强度衰减模型,阐述土体动强度会随着冻融循环作用而逐渐减弱。Christ等[7]在冻结状态下对土的阻尼比及其相关影响因素进行了分析。Shelman等[8]主要研究在循环温度(20～-23 ℃)下的5种不同土类的应变变化率和弹性模量。

近年来有关寒区土动力特性方面的研究主要集中在对重塑土的动强度、动弹性模量等,但对受冻融循环作用下的路基原状土,尤其是受动荷载作用后的累积塑性变形研究却不够完善。……