冻结土石混合体在单轴压缩下的变形和声发射特征研究

作     者：胡峰 李志清 朱益军 王双娇 吕庆 HU Feng;LI Zhiqing;ZHU Yijun;WANG Shuangjiao;LÜQing

作者机构：浙江数智交院科技股份有限公司浙江杭州310012 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2023年第45卷第5期

页      面：1463-1474页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0705[理学-地理学] 070501[理学-自然地理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：浙江省重点研发计划项目(2021KCKT2011) 第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0904) 国家自然科学基金面上项目(42177146,42277132) 自然资源部浙江地质灾害野外观测开放基金项目(ZJDZGCZ-2021)资助 

主　　题：冻结土石混合体 单轴压缩 含石量 变形特征 声发射 

摘      要：冻结土石混合体具有明显的各向异性和结构效应,相比于冻土,其物理力学行为更加复杂。为了研究冻结土石混合体受压条件下的破坏过程和声发射特征,本文对含石量分别为30%、40%、50%的人工冻结土石混合体试样和不同含水量青藏公路冻结路基砂土石混填物试样进行单轴压缩下的声发射试验。结果表明:(1)与常温土石混合体相比,冻结土石混合体试样受冰晶和冻土的蠕变作用,在单轴压缩过程中表现出轴向应力峰后裂纹发育的变形模式。(2)受冰晶体破裂的影响,冻结土石混合体在加载初始压密阶段就出现一定数量的声发射事件,轴向应力峰后阶段也存在明显的声发射活动,呈现声发射活动的多峰特征。含石量越大,峰后声发射活动越强,且基质土为黏质粉土的土石混合体峰后声发射活动要强于基质土为砂土的冻结土石混合体。(3)冻结黏质粉土的蠕变性质和含石量的大小共同影响试样内部的变形特征。冻结土含量越高,土体越易裹挟块石做整体运动,不利于裂隙的发育,试样多见鼓胀变形,声发射活动较少;当含石量较大时,土石界面数量多,土体与块石差异运动明显,试样以裂隙扩展为主,声发射事件增多,整体变形不明显。