雷乐乐,王大雁,张志成,李栋伟,袁 昌

(1.东华理工大学 土木与建筑工程学院,南昌 330013;2.冻土工程国家重点实验室(中国科学院西北生态环境资源研究院),兰州 730000)

由于冰的存在,冻土中力学性质极为复杂,冻土的应力方向依赖性是指冻土的力学特性随应力方向改变而改变的性质,包含冻土的各向异性和应力主轴旋转效应两层含义。室内常规冻土三轴试验通常只能模拟应力大小的变化,无法反映主应力方向变化所带来的影响。然而,对于交通、地震荷载等施加在冻土路基上的应力或应变路径,较常规冻土三轴试验路径更复杂,其显著特征是具有明显的主应力方向变化,特别在交通荷载作用下的冻土路基,其应力主轴方向的变化甚至远比其主应力大小的变化更重要。由于路基会长期处于(纯)主应力旋转变化的作用下,引起的累积变形发展演变,势必会影响工程正常的安全运营。

冻土的总变形可分为弹性变形、塑性变形和黏性变形[1]。Tritovic[2]发现冻土的弹性模量比未冻土的大几十倍至几百倍,且受土质、温度等因素影响明显。朱元林等[3]发现冻土的应力-应变关系随应变速率的增加呈现塑性—硬化—软化的变化趋势。孙星亮等[4]发现初始切线模量受围压的影响不大,但与温度成近似线性关系,与应变速率成指数关系。马巍等[5-6]发现初始切线模量会随围压的升高而线性增大,加卸载条件下屈服强度的应力差也会随围压的增大和温度的降低而增大,但破坏时的变形几乎不发生变化,均随围压的增加而增大。……