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1、冻融循环条件下人工冻结砂土力学特性试验研究作者简介：李栋伟（1978-），男，汉族，湖南邵阳人，地质工程专业，博士（后），教授，从事特殊岩土力学方面的教学和科研。基金项目：获国家自然科学基金(GrantNo.41672278,No.41271071andNo.51504070)、福建省自然科学基金（2017Y4001）、冻土工程国家重点实验室项目（GrantNo.SKLFSE201204）等资助。李栋伟1,2*，孙钦杰1(1.福建工程学院，土木工程新技术与信息化重点实验室，福州，350118；2.中国科学
2、院寒区旱区与环境工程研究所，冻土工程国家重点实验室,兰州，730000)摘要：通过两淮地区深部人工冻结砂土在不同含水率和温度（-5℃、-10℃、-15℃等3温度水平）下进行冻融循环单轴瞬时强度试验。结果表明：在温度-5℃条件下，不同含水率的冻结砂土随着冻融循环次数的增加，瞬时强度先减小后增大。当试验温度-10℃，随着冻融作用次数的增加，强度先增加后减小，但变化幅度不大。当试验温度为-15℃时，冻融作用对人工冻土的强度影响不显著。在试验温度范围内，冻融循环使人工冻土强度变化范围为0.16～1.32MPa之间
3、，试验结果对深部矿井冻结法设计和施工提供科学指导。关键词：冻结砂土；冻融作用；冻结温度；力学特性中图分类号：TD265.3文献标识码：AFreeze-thawcyclesundertheconditionofartificialfrozensoilmechanicscharacteristictestresearchLiDong-wei1,2,SunQin-jie1(1SchoolofCivilEngineering,FujianUniversityofTechnology,Fuzhou350108,Ch
4、ina2StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering,ColdandAridRegionsEnvironmentalandEngineeringResearchInstitute,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China)Abstract:Throughthehuaibeiareaofartificialfrozensoilunderdifferentmoisturecontentandfreezingtemperatu
5、re(5℃,10℃,15℃and3levels)freeze-thawcyclesunderuniaxialunconfinedcompressivestrengthtest.Resultsshowthatthefreezingtemperature(5℃),undertheconditionofhighmoisturecontentofdifferentfreezingsoilwiththeincreaseoffreeze-thawcycles,theunconfinedcompressivestren
6、gthincreasewiththedecreaseofthefirst.Whenhighfreezingtemperature(10℃),withtheincreaseofnumberoffreeze-thawaction,instantaneousstrengthincreasesfirstandthen,butthechangeisverysmall.Whenthefreezingtemperatureis15℃,freezingandthawingeffectofartificialfrozens
7、oiluniaxialcompressivestrengthoftheeffectwasnotsignificant.Intherangeoftesttemperature,thevariationrangeofthefreeze-thawwas0.16~1.32MPa.Theexperimentalresultsprovidescientificguidanceforthedesignandconstructionofdeepminefreezingmethod.Keywords:frozensoil;
8、freezingthawing;freezingtemperature;mechanicalproperties.第8页共8页1.概述当温度为负温并含有冰层的各类土称为冻土[1]。冻结过程中会形成冰，因此冻土的工程性质比常规土更加复杂。冰的相变导致土体内水分的重分布和结构的改变，致使冻土的力学性质变极其不稳定[2]。因此确定冻土的力学参数在人工冻结法理论与实践中具有重要的意义。目前，国内外关于冻融条件下对人工冻土力学性质影响的
