高含冰量冻土的融化压缩变形机理.pdf

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1、第29卷第12期2012年12月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL29No．12Dec．2012doi：10．3969／j．isatr1002-0268．2012．12．002高含冰量冻土的融化压缩变形机理金龙，汪双杰，陈建兵(中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室，陕西西安710065)摘要：基于目前冻土融化压缩变形计算中较少考虑水分影响的研究现状，充分考虑了温度、

2、水分、应力的影响，通过引入场变量孔隙比e，构建了高含冰量冻土的融化压缩变形理论模型。室内试验与数值计算结果对比发现，理论模型较为准确地反映了高舍冰量冻土的变形过程，验证了模型的正确性。试验及计算结果表明，高含冰量冻土的融化压缩变形是复杂的水、热、力多因素共同作用的结果；高含冰量冻土的变形主要是由冻土融化压缩排水所引起，其变形在融化排水过程中基本完成，逐渐趋于稳定，这部分变形是冻土变形的主要构成部分；冻土的融沉特性决定了冻土的变形规律，这也是高含冰量冻土融化压缩变形的本质所在。关键词：道路工程；高舍冰量

3、冻土；数值模拟；融化压缩变形中图分类号：U416．1+68；P642．14文献标识码：A文章编号：1002-0268(2012)12—0007—07MechanismofThawCompressionDeformationofIce-richFrozenSoilJINLong，WANGShuangjie，CHENJianbing(KeyLaboratoryofHighwayConstruction＆MaintenanceTechnologyinPermafrostRegionofMimstryofTr

4、ansport，CCCCFimtHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Ⅺ’蚰Shaanxi710065，China)Absttact：Thereare$omeinadequaciesincurrentcalculationofthaw-compressiondeformationoffrozensoilwithouttheinfluenceofmoisture．Consideringt}Ieeffectoftemperaturecoupledwithmoistureandstressa

5、ndintroducingafieldvariableofvoidratioe，themodelofthawcompressiondeformationofice-richfrozensoilwasestablished．Bycomparingthenumericalcalculationresultwithexperimentalresult，itcanbeseenthatthetheoreticalmodelexactlyreflectedthedeformationprocessofice·ri

6、chfrozensoilrelatively，whichverifiedthecorrectnessofthemodel．111etestandthecalculationresultsindicatethat(1)thethawcompressiondeformationofice．richfrozensoiliStheresultfromthecombinedactionofseveralfactorssuchastemperature，moistureandstress；(2)thedeform

7、ationofice-richfrozensoilWasmainlyduetothaw-compression·drainage(TCD)processofthefrozensoilandthedeformationWastendingtowardsstability，inwhichthedeformationprocessmiltsbasicallyfinished．andthedeformationinTCDprocessaccountsforthemostpartofthetotaldeform

8、ationoffrozensoil；(3)thethawsettlementpropertyoffrozensoildetermineditsdeformationregularity，whichistheessenceofthawcompressiondeformationofice—richfrozensoil．Keywords：roadengineering；ice-richfrozensoil；numericalsimulation；thawco