凍融作用對(duì)土體物理力學(xué)性質(zhì)影響研究進(jìn)展

汪恩良，姜海強(qiáng)，張棟，劉風(fēng)波

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱150030）

凍融作用對(duì)土體物理力學(xué)性質(zhì)影響研究進(jìn)展

汪恩良，姜海強(qiáng)，張棟，劉風(fēng)波

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱150030）

凍融作用是強(qiáng)風(fēng)化作用，顯著改變土物理、力學(xué)性質(zhì)，影響寒區(qū)構(gòu)筑物安全性和耐久性。通過比對(duì)分析凍融后土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)，表明試驗(yàn)材料和方法是試驗(yàn)結(jié)果差異主要成因，尤以孔隙率和內(nèi)摩擦角差異性最顯著。在解決工程實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際氣象資料確定溫度控制模式，采用模型比尺選取溫度變化范圍和速率，與實(shí)際氣溫變化吻合。由于土體凍融過程復(fù)雜性，開敞和封閉系統(tǒng)下凍融過程對(duì)土體物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)影響差異顯著。

寒區(qū)；凍融；物理性質(zhì)；力學(xué)性質(zhì)；差異性

環(huán)境溫度季節(jié)性周期變化，寒區(qū)表層巖土一年凍融循環(huán)高達(dá)100余次[1]。隨著氣溫時(shí)空變化，凍融循環(huán)作用成為影響寒區(qū)渠道工程建設(shè)中建筑物基礎(chǔ)安全和穩(wěn)定的主要問題[2-3]。凍融過程本質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化過程，凍融作用下土體內(nèi)部與外界環(huán)境間能量、物質(zhì)交換復(fù)雜。反復(fù)凍融過程中，冷生作用改變土體原有內(nèi)在結(jié)構(gòu)和顆粒組成，土體內(nèi)部由不穩(wěn)定向穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展，引起土體物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)變化[4-5]。土體性質(zhì)改變可引起基礎(chǔ)隆起、沉陷，導(dǎo)致上部建筑物傾斜、產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)重大安全事故。因此，研究凍融作用下土體性質(zhì)變化規(guī)律對(duì)寒區(qū)水利工程建設(shè)，水資源合理開發(fā)利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。……