人工冻结作用下原状软黏土冻融特性试验

作     者：王升福 樊文虎 戴道文 薛凯喜 李栋伟 WANG Shengfu;FAN Wenhu;DAI Daowen;XUE Kaixi;LI Dongwei

作者机构：东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 南京林业大学土木工程学院南京210037 

出 版 物：《林业工程学报》 (Journal of Forestry Engineering)

年 卷 期：2020年第5卷第4期

页      面：154-160页

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51478226,51869001,41977236) 江西省教育厅科技计划项目(GJJ170485) 

主　　题：软黏土 人工单向冻融 冻融特性 水分重分布 

摘      要：近年来人工冻结法在地铁联络通道施工等地下工程加固中得到广泛应用,土体经过冻融后物理力学性质和工程性质将发生改变。通过不同冷端温度冻结条件下封闭系统原状土单向冻融试验,研究软黏土冻胀融沉特性。结合冻融过程温度场监测,获得温度、冻结锋面的发展规律,对冻融后的试样分层进行含水率、孔隙率及干密度的测定,得到软黏土冻融后水分重分布及体积变化特征。试验结果表明:封闭系统4种不同冷端温度冻结土样的融沉系数均大于冻胀率,冻结完成时沿试样不同高度处温度梯度呈线性分布。冻结过程冻结锋面发展与时间呈指数关系,冻结完成时间与冻结冷端温度呈指数关系。冻融后沿试样高度方向水分重分布,试样上部含水率减小,中下部增大,且冻结冷端温度越低,变化越明显。结合沿土样高度不同位置处含水率、孔隙比和干密度的变化,揭示了冻融过程随水分迁移过程负孔压的存在对土样有固结作用。