冻融循环对改良红粘土力学特性的影响研究

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1、DESIGNANDTEST文章编号：l000—033X(2016)02—0057-04冻融循环对改良红粘土力学特性的影响研究李建红(山西交通职业技术学院公路工程系，山西太原030006)摘要：通过对不同冻融循环次数和不同水泥掺量条件下的红粘土开展无侧限抗压强度和直剪强度试验，分析了冻融循环作用对改良红粘土的无侧限抗压强度、应力～应变关系、粘聚力的影响。研究结果表明：红粘土的无侧限抗压强度和粘聚力随冻融循环次数增加呈线性衰减；水泥红粘土的无侧限抗压强度随着水泥掺量的增加呈线性增长，水泥最佳掺量为2O左右；随着试验剪应力的增加，应力一应变的关系曲线存在峰值，未冻融试件的应力峰

2、值大小约为残余应力峰值的3倍。关键词：改良红粘土；冻融循环；无侧限抗压强度；抗剪强度中图分类号：U416．1文献标志码：BResearchonImpactofFreeze—ThawCycleonMechanicalPropertiesImprovementofRedClayLIJian—hong(DepartmentofHighwayEngineering，ShanxiTrafficVocationalandTechnicalCollege，Taiyuan030006，Shanxi，China)Abstract：Testsonunconfinedcompressivest

3、rengthanddirectshearstrengthofredclaywereconductedwithdifferentfreeze—thawcyclesandcementcontent．Theimpactsoffreeze—thawcycleonunconfinedcompressivestrength，stress—strainrelationshipandthecohesionofredclaywerestudied．Theresultsshowthatbothunconfinedcompressivestrengthandthecohesionattenua

4、telinearly；unconfinedcompressivestrengthbecomesstrongerfollowingtheincreaseofcementeontent，ofwhichtheoptimalvalueis2O；therewillheapeakonthestress—straincurvewhentheshearstressincreases，andthepeakvalueforspecimenswithoutfreeze—thawcyclesisthreetimesthevalueofresidualstress．Keywords：redclay

5、improvement；freeze—thawcycle；unconfinedcompressivestrength；shearstrength形成的冰晶体增强了土体的结构强度，但随着季0引言节的变化，地表温度逐渐上升，冻结填土中的冰晶中国是一个季节性冻土分布极为广泛的国家，体逐渐融化成水，由于填土中孔隙水压力增加，有特别是在东北、西北、华北及内蒙古等地区。随着经效应力减小，土体开始软化，结构强度降低，容易济发展的需求，很多公路和铁路等工程必须穿越季引起路基的坍塌沉陷和翻浆、边坡失稳垮塌、地基节性冻土地区。在冻结区内，冬季气温急剧下降，公基础的不均匀沉降等工程问题。针对季

6、节性冻土路或铁路的路基、路堤边坡、上部结构物等地表结工程问题，技术人员通常采用水泥等无机材料对冰，由于负温效应，填土冰点以下未冻结土壤中的冻土进行改良[i-3]，然而如何评价水泥等改良材料水分持续不断地向冻结土移动，冻结成冰晶体，使对反复冻融土体的改良效果是工程技术人员较为路基填土产生较大的冻胀变形破坏。地表层冻结关心的问题。本文将这个问题作为研究重点，为收稿日期：2015-08—2457啜岛国豳IDESIGNANDTEST水泥等改良材料在冻土地区的推广和应用提供理环次数对水泥土的抗剪强度、抗压强度和渗透性的论依据。影响规律。以上研究均认为冻融循环作用能够使改目前，对于水

7、泥改良土在冻融循环作用下的力良土各项力学性能指标得到不同程度的衰减。本文学特性研究不够深入，Janoo等采用冲击锤和锥贯为了更进一步了解冻融循环对水泥红粘土的力学特人仪对冻融循环过程中水泥改良土的力学性质进行性的影响，研究了不同水泥掺量的水泥红粘土在不了现场监测，监测数据分析表明，路基上层土在冻融同冻融循环次数下的无侧限抗压强度、应力应变父循环后强度降低5o。宁宝宽等通过室内试验系及抗剪强度。模拟了淤泥土和粘土在不同掺量和不同龄期下冻融1试验方案及过程循环后的无侧限抗压强度的劣化过程。王天亮等通过室内三轴试验，研究了不同冻融循