季冻区粉砂土冻融循环后的强度研究.pdf

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1、字德忠等：季冻区粉砂土冻融循环后的强度研究1O1季冻区粉砂土冻融循环后的强度研究宇德忠，程培峰(东北林业大学土木工程学院．哈尔滨1500401【摘要】粉砂土的毛细作用较发达，在季冻区冻胀现象较为显著。为进一步了解粉砂土在冻融循环后的强度变化规律，在不同试验路段选取具有代表性的土样，在最佳含水率、不同干密度的条件下进行了不同冻融循环次数的室内CBR试验，试验结果表明，各标路基土在经过冻融循环作用后CBR强度均有所降低，在第1个冻融循环的作用后CBR的衰减程度较大，经过第2、第3个冻融循环后CBIq．强度虽然有所衰减但衰减程度相对较小

2、。文中的研究可为今后季冻区粉砂土路基及类似土质路基的施工和设计提供理论支撑。【关键词】路基；粉砂土；冻融循环；CBR强度【中图分类号】TU475．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)03—0101—03季冻区的四季较为分明，冬季气温较低，且负温持标段土样的物理力学性能指标见表1。续时间较长，地表冻结深度较深。路基冻害一直是困表1各标路基土的基本物理性质试验结果扰我国北方地区特别是中、重度季冻区公路建设的一个难题⋯。路基中的温度和含水率在一年之内随着外界温度季节性的改变而发生着有规律的变化，冬季在负温的影响下

3、，路基中的水分在温差的作用下向冻结锋面迁移积聚并最终产生冻结，春季冻结的路基土又随着大气温度的升高而融化，经过冻融循环后土体强度的降低对路基和路面的稳定性都会带来严重的2CBR试验影响，它不仅降低道路的使用质量，而且减少道路的使CBR即加州承载比，起源于美国加利福尼亚州，用寿命引。是一种以材料抵抗局部荷载压人变形的能力表征其季节冻土广泛分布在世界各大洲，我国季节性冻承载能力的试验方法。本试验模拟了粉砂土在满足不土占国土面积的53．5％。冻土的研究越来越受到同压实度的条件下，经过不同冻融循环次数后，处于受大家的关注，目前国内研究成果

4、大都是针对多年冻土水浸泡土颗粒间孔隙被水充填等最不利环境下，填料而言的，而对季节性冻土研究较少，对东北地区粉联结强度降低的实际情况。砂土季节性冻融循环后的强度变化只是零星的研究，本试验制备了在最佳含量率条件下三种不同干许多方面还是空白。密度的试件，不同干密度的试件每层击实变数不同，分在建项目国道G111线齐齐哈尔至泰来段位于黑别为30、50和98次，对应的压实度为93％、96％和龙江省境内的嫩江流域，地处季节性冻土区域，区域广100％。各个标段每种干密度共配制12个试件，每组泛分布着浅层地下水，公路沿线表层0—10trt多为粉三个

5、平行试件，第1组制件后泡水4d进行CBR试验，砂土，路基设计填土采用的是当地的粉砂土，因此第2组、第3组和第4组制件后则要分别经过1、2和3就以齐泰公路为依托，选择具有代表性的土样，研究粉个冻融循环作用的处理(即根据前期采集的路基中的砂土在经过不同冻融循环次数后CBR值的变化，对今最低温度为一18．9~C，因此将低温试验箱的温度调至后季冻区粉砂土路基及类似土质路基的施工和道路一19％待温度稳定后将试件放人其中进行冻结，冻结冻害防治具有一定指导作用。l6个小时后取出，在室温下融化8个小时，按照相同1粉砂土的物理性质的冻融方法完成相应

6、的冻融循环次数。每次冻融作用粉砂土介于细砂和粉土之间，矿物成分主要是大前后都要称取试件质量，如果质量损失率超过5％则量石英，其次是长石、云母以及少量其它矿物。按我停止试验，补做试件)，待试件完全融化后泡入水中，国JTGFAO一2007(公路土工试验规程》中关于土体分浸水4d后再进行CBR的试验，以此来对比分析不同类，粉砂土的分类标准是指土粒径大于0．1mm的颗粒干密度的试件在经过不同冻融循环作用后的强度变含量不超过总质量的75％的砂土。试验用土选用的化规律。是具有代表性的齐泰公路A1、A2、A8标段路基土，各试验不能用烘干土样，是

7、因为烘干土样会破坏土102低温建筑技术2011年第3期(总第153期)中有机质。将碾碎的风干土过5mm筛，取筛下土供做2．5mm和5ram时的CBR值，如果贯人量为5mm的承试验。测定风干土含水率，估算所需风干土质量，按预载比大于贯入量2．5mm的承载比，则采用5ram时的定含水率计算用水量，按计算结果称取所需土和水的承载比。根据三个平行试件的CBR值计算变异系数，质量，将其均匀拌合装人塑料袋内密封闷料一夜备用。如果C小于12％取三个值的平均值，如果c大于制件时，将土分三层装入击实筒内，每层的装入量应使12％则去掉一个偏离最大值，

8、取其余两个值的平均值。击实后的试件高度等于或高于筒高的1／3，第一层击3CBR试验数据分析实后，将士体层面“拉毛”然后再装入套筒，重复上述CBR值在一定程度上反映了压密土体的局部抗方法进行其余各层的击实，最后用修土刀齐筒顶削平剪强度，而饱水4天是该