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题名冻融循环下黄土温度及变形特性研究
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作者
张志成
雷乐乐
白瑞强
靳潇
王正一
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机构
东华理工大学土木与建筑工程学院
东华理工大学江西省地质环境与地下空间工程研究中心
中国科学院西北生态环境资源研究院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寒区旱区陆面过程与气候变化重点实验室
石河子大学水利建筑工程学院
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出处
《干旱区资源与环境》
CSCD
北大核心
2023年第5期139-146,共8页
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基金
江西省地质环境与地下空间工程研究中心开放基金(JXDHJJ2021-006)
国家自然科学基金青年基金(42101140)
+1 种基金
东华理工大学博士科研启动基金(DHBK2019242)
冻土工程国家重点实验室自主研究课题(SKLFSE-ZQ-57)资助
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文摘
在冻土工程的建设与服役过程中,地基土通常会经历反复有压冻融循环,使其物理状态与力学性质发生改变。文中以黄土为研究对象,根据不同埋深土层对应土压力确定4个试验压力值(0kPa、20kPa、50kPa和100kPa),开展有压冻融循环试验,研究有压冻融循环作用下黄土温度变化及变形发展规律。结果表明:压力会对沿着试样深度的温度分布产生影响,主要表现为在相同深度位置处温度分布会随压力的增大而有所升高,但冻融循环对其影响较小。土体的冻结深度和冻结速率会随压力的增大而逐渐减小,且在冻结前期(0~3 h内),压力对冻结速率的影响会比较明显,但随冻结时长持续增加,压力对冻结速率的影响程度会有所削弱。在冻融过程中压力会加速黄土的变形发展,且压力越大,经历冻融循环后黄土累积变形量越大。随着冻融循环次数的增加,在不同压力作用下黄土的融沉率和冻胀率均会呈三个阶段变化:快速变化、缓慢变化、稳定变化。在有压条件下,冻融稳定系数K会呈现逐渐减小的趋势,干密度ρ_(d)会呈现逐渐增大的趋势,但最后两者均会趋于较为稳定的状态,在无压条件下,黄土稳定系数K值和干密度ρ_(d)始终维持在一个较为稳定值K=1和ρ_(d0)=1.60g·cm^(-3)。且压力越大,曲线变化会越加地明显,说明随着反复冻融循环的发生,黄土的冻胀和融沉变化量将逐渐趋于同一个稳定值。文中研究有助于揭示季节冻土区工程冻融破坏机制。
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关键词
黄土
有压冻融循环
单向冻结
冻结特性
累积变形
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Keywords
loess
cyclic freeze-thaw under pressure
one-side freeze
freezing characteristic
cumulative deformation
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分类号
P642
[天文地球—工程地质学]
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