不同路径下土体单向冻胀过程力与变形试验研究

为探讨不同路径下土体冻胀过程中力与变形的发展规律,采用现有及改进的试验设备进行室内单向冻胀试验。考虑到约束力会对未冻土产生压缩变形,故通过不同荷载作用下的融土压缩试验拟合出合理的换算公式,并将这种关系运用到冻胀试验结果分析中。在冻胀试验过程中,实时监测温度、力以及位移的变化,同时观察试样外观表象并在试验结束后分层测取含水量。通过分析冻结过程各变量之间的关系,间接证明约束力抑制冻胀的内在机制是抑制了水分迁移;而冻胀过程中约束力与约束率之间的关系受路径的影响不显著,P-θ坐标点由上下两条边缘线包络而形成带状分布区域,上边缘线为最安全关系曲线;此外亦可依据冻胀规律反演不同路径下力与变形随时间发展的近似过程。本试验结果或可对冻土区地基的设计和管道与冻土相互作用研究提供理论指导和建议。