围压和负温对冻土强度和微结构的影响研究.pdf

《围压和负温对冻土强度和微结构的影响研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第1期广西大学学报：自然科学版Vo1．39No．12014年2月JournalofGuangxiUniversity：NatSciEdFeb．2014文章编号：11301445(2014)0l-0095—10围压和负温对冻土强度和微结构的影响研究程学磊，李顺群，孙世娟，夏锦红(1．天津城建大学土木T程学院，天津300384；2．天津市软土特性与丁程环境重点实验室，天津300384；3．中国水利水电第十四工程局有限公司，云南昆明650041；4．新乡学院土木lT程与建筑系，河南新乡453103)摘要：围压和温度是影响冻土强度的两个重要指标，并最终决定冻土的微观结构。文中利用MTS应

2、变式冻土三轴仪进行了3个围压水平(300，400，500kPa)、3个负温水平(一5，一10，一15oC)共9个试样的强度试验，并根据莫尔一库仑破坏准则确定了不同条件下的抗剪强度参数。基于土微结构研究方法，对从不同围压和不同负温破坏试样上获得的样品进行了电镜扫描观察，利用LeicaQWin图像分析软件提取到了11个孔隙体微结构参数和11个颗粒体微结构参数。在此基础上，基于统计学原理，对孔隙体微结构参数和颗粒体微结构参数进行了主成分分析。对微结构参数的研究表明，第1主成分代表了微观参数水平截距、垂直截距、周长、颗粒密度，可以反映孔隙71％和颗粒50％以上的信息，第2主成分主要代表微观参数的

3、面积分数和面积填充，可以反映孔隙17％信息和颗粒36％左右的信息。另外，围压梯度(100kPa)在恒负温下对冻土强度的影响要比负温梯度(5oC)在恒围压下对冻土强度影响大，其强度变化的比值约为4，并在此基础上得出围压与负温对冻土强度的影响关系。冻土微结构孔隙和颗粒参数同时受到围压和负温的影响，其主成分变化基本一致，而主成分变化趋势则相反。关键词：围压；负温；冻土强度；冻土三轴试验；微观参数；主成分分析中图分类号：Tu445文献标识码：AEfectofconfiningpressureandnegativetemperatureonstrengthandmicrostructureoffr

4、ozensoilCHENGXue—lei，LIShun—qun，SUNShi-juan，XIAJin—hong(1．SchoolofCivilEngineering，TianjinChen~ianUniversity，Tianjin300384，China；2．TianjinKeyLaboratoryofSoftSoilCharacteristicsandEngineeringEnvironment，Tianjin300384，China；3．SinohydroBureau14，Kunming650041，China；4．DepartmentofCivilEngineeringandAr

5、chitecture，XinxiangUniversity，Xinxiang453103，China)Abstract：Confiningpressureandtemperaturearethetwoimportantindexesoftheshearstrengthandmicrostructureoffrozensoil．Therefore，afrozentriaxialtestof9samplesundertheconfiningpressuresat300kPa，400kPa，500kPaandthenegativetemperaturesat-5oC，-10cI=，-15oCw

6、asconductedtostudytheeffectofconfiningpressureandnegativetemperatureontheshearstrengthandmicrostructureoffrozensoilbyusingthestraincontroltriaxialshearapparatusofMTS．Theshearstrengthwasmeasuredandtheparametersofshearstrengthwereobtainedwiththeenve—lopelinedeterminedinaccordancewiththelimitstressc

7、irclegivenbyMohr—Coulombcriterion．The收稿日期：2013-03—15；修订日期：2013．11—19基金项目：国家自然科学基金资助项目(51178290)；天津市自然科学基金资助项目(11JCYBJC02900)通讯作者：李顺群(1971一)，男，河南卫辉人，天津城建大学教授，博士／博士后；E—mail：lishunqun@sina．corn。广西大学学报：自然科学版第39卷samplesthat