平面应变条件下冻融循环对黄土力学性质的影响
2021-03-13李宝平平高权张玉杨倩
土木与环境工程学报 2021年2期
李宝平,平高权,张玉,2,杨倩
(1.西安工业大学 建筑工程学院,西安 710021; 2.西安理工大学 陕西省黄土力学与工程重点实验室,西安 710048)
冻土是特殊土体,可以分为瞬时冻土、季节性冻土以及多年冻土。冻土在中国西北地区分布广泛,主要为季节性冻土。随着中国西北地区的基础建设、高速公路和铁路网越来越密集,农业灌溉量增加,工程地质环境越来越脆弱,在此过程中,冻融病害引发的问题频发。在实际工程中,平面应变是土体经常受到的一种应力状态,如填方路基和基坑等都属于平面应变受力状态,而这些构筑物在运行中都会经受冻融循环作用[1]。为了探索冻融在基础工程中的影响,有必要研究平面应变条件下冻融对黄土力学性质的影响。
许多学者对此进行了研究,其中,张玉等[2]对原状黄土的平面应变强度、变形特性及中主应力变化的规律进行了详细分析。董晓宏等[3]通过对冻融循环后的黄土进行直剪试验,分析不同冻融循环次数对黄土物理力学性质的影响,得出冻融循环导致土样内水分迁移进而影响其表面结构,使得土样表观破坏程度随含水率、干密度以及冻融循环次数的增大而增大。谷琪等[4]提出,并非所有0 ℃以下的土体在冻结过程中都会发生冻胀现象,在冻结过程中,土体中矿物质发生冷缩,土体中水分发生冻胀。因而决定土体发生冻胀还是冻缩的是土体含水率的大小,在冻胀和冻缩之间存在一个使土体在冻结过程中不产生变化的临界含水率。……
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