不同荷载条件下冻土融化沉降过程试验研究

• 作者: 黄永庭 马巍 何鹏飞 栗晓林
• 来源期刊: 冰川冻土
• 学科: 地球科学
• 关键词: 融化速率 变形 孔隙水压力 冻融循环 不同荷载
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 寒区工程与灾害
• 页码范围: 184-194
• 页数: 11页
• 分类号: P642.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2021.0004

摘要

融沉是困扰多年冻土区工程建设与安全运营的关键因素之一.通过室内试验,针对两种初始干密度不同的青藏粉质黏土,在-8～24℃之间正弦波动的周期温度边界条件下,分别开展了无荷载、静荷载及动荷载作用下冻结饱和试样的融沉试验(试样的初始温度为-1℃),研究了试样内部温度、变形、孔隙水压力的时间变化过程.结果表明:温度边界相同时,在不同荷载作用下试样内部温度响应过程差异显著,反映了荷载对冻土融化速率的影响.在无荷载作用下,试样的竖向变形呈线性发展趋势,每次冻融过程中的融沉变形变化不大.在静荷载和动荷载作用下,试样的竖向变形呈先快速增加后逐渐稳定的趋势,且融化沉降变形主要发生在前3～4个冻融循环过程.试验结束时,在静、动荷载作用下试样最终变形量大于无荷载作用下,且干密度较小时竖向变形较大.在动荷载作用下,试样内部孔隙水压力变化幅度大于静荷载,且在前3次冻融循环过程中,动荷载作用下试样内部孔隙水压力消散数值大于静荷载,之后随着冻融循环次数的增加两者差异逐渐减小.试样融沉变形过程与温度变化、孔隙水压力的积累和消散过程密切相关.试验结果可为复杂边界条件下融化固结理论研究和工程中地基土体的融沉变形预测提供依据.