围压作用下冻土的强度与变形分析

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该文通过大量的冻土三轴压缩试验,总结分析了冻土在围压作用下的强度变形规律,并基于微、细观试验探讨分析了冻土强度弱化以及冻土蠕变变形的内在机理,主要得到以下结果:1.随围压的增大,冻土的强度增加,但随着围压的进一步增大,强度出现降低的趋势,也就是说围压的增大可以抑制冻土的膨胀软化效应,也可以诱导冻土的膨胀软化现象.2.围压作用下,影响冻结砂土强度弱化的主要原因是孔隙冰的压融和微裂隙的发育.3.冻结粘性土的变形特点为:加荷初期试样体积收缩,但随着荷载的进一步增大而变为膨胀,直至试验结束.轴应变随偏应力的增大而增大,表现出明显的粘塑性特征.应力-应变曲线上的准弹性段、屈服处和粘塑性段则好分别对应体变曲线上的体缩段、体缩量最大处和膨胀段.4.三轴蠕变过程与单轴蠕变过程一样,如果只考虑蠕变过程的前两个阶段,可用统一的蠕变方程描述.冻土蠕变的强度准则可用统一的抛物型方程给出.5.冻土蠕变过程中其体积变形不为零,且剪应力强度明显影响着冻土的体积变形.冻土的蠕变变形不仅取决于剪应力强度,而且与平均法向应力密切相关.6.在冻土蠕变过程中CT值的变化主要由冻土体中各点的物质密度的变化所控制.在冻土变形过程中存在着两个相互对立的现象——结构的弱化作用和强化作用,这二者同步进行.7.冻土蠕变过程中,孔隙冰主要是以粘塑性流动的形式发生变化.8.在衰减蠕变过程中,冰相的剪应力逐渐减小,并趋于零,而平均法向应力却逐渐增大.9.最后该文根据人工冻土墙的受力特点提出了用薄板理论计算的模式,给出了冻土墙的设计厚度.
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