冻结细砂桩周土冰膜流变特性试验研究

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1、ＴＵ４４５公开中图分类号：密级：ＵＤＣ：：本校编号續Ｗ义遠乂肇硕±学位论文＊论文题目：冻结细砂植周上冰膜流变特性试验研究；Ｉ１＇■＇■；？研究生妓名：魏国帅学号：０２１２１４８学校指导教师姓名：王化职称：教授工学硕壬专业岩上工程：申请学位等级；２０１５４论文提交日期．０论文答辩日期２０１５．０６：；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他

2、人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。■学位论文作者签名：签字日期；年月；支日；！覆Ｊ苗呼学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰帅１巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文

3、在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名；２／＾签字日期：兴／晏丰＾月／哀日签字日期；７＾广年台月硕士学位论文冻结细砂桩周土冰膜流变特性试验研究ExperimentalResearchonRheologicalPropertiesofIceFilmsBetweenPileandFreezeSandSoil作者姓名：魏国帅学科、专业：岩土工程学号：0212148指导教师：王旭完成日期：2015.4兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要桩-土界面问题是桩基承载力的关键，桩-

4、土界面特性影响着桩基础的安全性和长期稳定性。多年冻土地基进行桩基工程施工时，各种施工方法均会对天然冻土地基产生不同程度的扰动，在地基冷量、气温以及桩周冻土地温等的综合作用下，桩周土与桩体回冻，在桩体侧壁吸附未冻水，冻结形成冰膜。由于冻土及冰膜特殊的蠕变特性，影响到桩基的长期承载特性，与之相关的基础面问题是桩基础领域研究的关键技术问题。目前的国内外研究成果主要是针对冻土的蠕变特性，冻土-结构接触面的流变特性研究可查文献较少，因此，本文以冻结砂土-结构接触面快剪试验及蠕变试验为主要研究内容进行了相关研究。本文借助兰州交通大学低温试验室开展试验工作

5、，试验中用到了大型低温环境箱、恒温箱、改装的应变控制式直剪仪、应力控制式直剪仪、温度巡检仪、温度传感器等仪器。试验时为了将常温试验和低温试验作对比，分别设置试验温度为18℃、-1℃、-2℃三种不同温度，控制接触界面冰膜厚度为0.5mm、1mm、2mm三种，法向应力控制为50kPa、100kPa、200kPa、400kPa四级，所用土类为含水量15%的细砂，结构体材料选用C40混凝土。通过快剪试验及蠕变试验获得细砂-混凝土接触面的应力应变关系曲线，绘制莫尔-库伦抗剪强度包线，并得到细砂负温下的广义粘聚力，研究常温细砂-混凝土、冻结细砂-混凝土的

6、破坏类型，并采用分级加载的方法确定接触面蠕变强度。由试验结果可知，快剪试验时冻结细砂-混凝土接触面破坏类型不同于常温土，而呈现出脆性破坏特征。冻结细砂-混凝土广义粘聚力的产生主要是由于冰晶的胶结作用。温度越低，蠕变试验相较快剪试验的广义粘聚力增长幅度越大，推断产生这一现象的原因是蠕变相比快剪速度慢，剪切作用使冰胶结断裂的同时又存在冰胶结的形成。在相同温度，相同冰膜厚度条件下，随着法向应力的增加，抗剪强度及蠕变强度亦增加。在相同冰膜厚度，相同法向应力条件下，随着温度的降低，抗剪强度及蠕变强度亦增大。同一条件下，蠕变强度约为抗剪强度的一半。关键词

7、：细砂-混凝土界面；冰膜；冻结作用；剪切试验；蠕变试验论文类型：应用研究-I-冻结细砂桩周土冰膜流变特性试验研究AbstractTheproblemofpile-soilinterfaceiscrucialtothestudyofthebearingcapacityofpilefoundation,andtheinterfacepropertiesaffectthesafetyandlong-termstabilityofpilefoundation.Thenaturalpermafrostfoundationwillbedisturbedi

8、nvariableextentbythevariousconstructionmethodswhenthepilefoundationisconstructed.U