刘大伟
- 作品数：3 被引量：45H指数：2
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 冻融循环下冷却温度对粉质黏土力学性质影响的试验研究被引量：25
- 2017年
- 环境温度是土体冻结和融化过程中常见的变量。为明确冷却温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,进行不同冷却温度和冻融次数的冻融循环试验及三轴剪切试验,并测定试样冻融循环后的水分重分布和体积变化特征。结果表明,冻胀和冻缩在冻结过程中是同时存在的,且均随冷却温度的降低而增大,两者正负变形量比例关系的不同是土体冻融循环效应多变的主要原因之一。随着冷却温度的降低,由于冻胀先于冻缩达到极限状态,体积增加量呈先增大、后减小的规律,转折点对应的是冻胀和冻缩在微小温差条件下变形附加量相对大小关系发生改变的临界温度值。破坏强度随冷却温度的变化与干密度一致,呈先减小、后增大的规律,以劣化为主。未冻水含量和水分迁移量均随冷却温度的降低而减小,因此冷却温度越低,破坏强度随冻融次数的变化范围越小,达到新的稳定状态所需的冻融次数也越少。黏聚力和内摩擦角随冷却温度和冻融次数的变化规律可以采用Logistic模型拟合与预测,以方便工程应用。
- 胡田飞刘建坤房建宏常丹刘大伟
- 关键词：土力学冻融循环冻胀抗剪强度指标
- 冻结环境温度对粉质黏土冻融循环效应影响的试验（英文）被引量：2
- 2017年
- 为明确冻结过程中环境温度对土体冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,首先选择冻结环境温度(-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃)和冻融循环次数(0、1、3、6、9、12、15)为变量进行了一系列冻融循环试验,然后,以围压(50、100、150kPa)为变量,对经历冻融循环试验后的试样进行三轴压缩试验。研究结果表明:冻结环境温度会显著影响土体经历冻融循环后的物理力学性质。冻融循环后试样的破环强度整体上有所减小,并随冻结环境温度的降低呈先减小、后增大的变化规律,-15℃时破坏强度达谷值。虽然土体冻结后的表观体积增大,但膨胀变形分量和收缩变形分量在冻结过程中同时存在,而且随着环境温度的降低,冻胀先于冻缩达到极限状态,因此表观体积呈先增大、后减小的变化规律,相应地破坏强度呈相反的变化规律。此外,随着冻融循环次数的增加,破坏强度呈先减小、后逐渐稳定的变化规律。同时,冻结环境温度越低,破坏强度达到稳定值所需的冻融循环次数越少。试样冻结过程中的水分迁移速率和迁移量随环境温度的降低而减小,水分迁移对土体结构的影响也随之减小。抗剪强度指标表现为与破坏强度一致的冻融循环效应,其中内摩擦角对冻结环境温度变化的响应程度大于黏聚力的影响程度。
- 胡田飞刘建坤刘大伟
- 关键词：冻土冻融循环冻结温度抗剪强度
- 冻融循环下压实度对粉质黏土力学性质影响的试验研究被引量：21
- 2017年
- 冻融循环是冻土地区路基填料性能劣化的主要因素之一。以压实度和冻融循环次数为主要变量,对青藏高原粉质黏土力学性质的变化规律进行三轴试验研究。试验结果表明:初始压实度对粉质黏土力学性质的冻融效应具有显著影响。不同压实度试样的应力–应变曲线形式随冻融次数的增加趋于接近,并由应变软化型向硬化型过渡。封闭系统中试样的水分迁移会引起含水率的增减分区分布,低压实度有利于增大水分迁移量和含水率增高区的分布范围。冻融过程对高压实试样的破坏强度以降低为主,对低压实度试样则相反。在最优含水率附近,土体抗剪强度随含水率呈非线性变化规律,因此试样内部水分重分布也可能会导致强度的改变,且其作用效果受压实度影响具有不确定性,压实度较高时会导致试样黏聚力减小,压实度较低时则相反;不同压实度下内摩擦角均呈现增大的趋势,且压实度越低,变化幅度越大。冻融过程中,土体干密度和含水率变化对力学性质的影响是同时存在的,由于初始压实度和冻融次数的不同,对强度变化起主导作用的因素也不同。水分重分布是不同压实度土体力学性质冻融循环效应的整体趋势和具体过程呈现多样化的原因之一。
- 胡田飞刘建坤房建宏常丹刘大伟
- 关键词：土力学粉质黏土冻融循环压实度抗剪强度指标含水率
