冻土抗拉强度与冻温及含水率关系的试验研究.pdf

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1、第47卷第6期地质与勘探V0ll47No．62011年11月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NNovember，2011冻土抗拉强度与冻温及含水率关系的试验研究赵景峰(长春工程学院，吉林长春130012)[摘要]通过用CBR一1型承载比试验仪实测不同冻结温度和不同含水率下冻土的强度，建立了抗拉强度与冻结温度和含水率关系的数学模型，并进行了科学的分析，找出之间变化的规律：含水率在14％一25％且一定时，温度在0℃—一20if：内抗拉强度随着冻结温度的降低而逐渐增加，在一20℃达到抗拉强度最大值；而

2、冻结温度在一2&C以下，抗拉强度随着冻结温度的降低而降低。冻结温度在一1℃～一24。C且一定时，冻土的抗拉强度随着含水率的增加而逐渐降低；冻结温度在一5℃以下，含水量大于17％时，冻土的抗拉强度随着含水率的增加而降低缓慢。文章结论对寒区的工程建设提供更加准确的设计和施工依据。[关键词]冻土抗拉强度冻结温度含水率[中图分类号]TU432[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2011)06—1158—4ZhaoJing-feng．Anexperimentalstudyontherelationsh

3、ipbetweentensilestrengthandtempera-tureandwaterratiooffrozensoil[J]．GeologyandExploration，2011，47(6)：1158—1161．冻土抗拉强度与温度关系的研究课题是现代冻之问变化的规律。众所周知，冻土冻结温度、含水率土力学界致力研究的重点课题之一(肖忠华，不同，其冻土抗拉强度也不相同(马芹永，1996；何2007)。目前，国内外冻土界专家对冻土的抗压强平等，2002)。一般说来，在一定范围内，冻结温度度研究较多，

4、而对冻土的抗拉强度研究较少，只有中越低、含水率越高，抗拉强度越大，但存在临界冻结国科学院国家冻土实验室、北京交通大学等少数几温度，低于这个温度，冻土抗拉强度将发生相反的变家单位对冻土抗拉强度进行过研究，但并没有提出化(沈忠言等，1995；彭万巍，1998；马芹永等，冻土抗拉强度随温度、含水率变化的规律(张晨曦2002)。基于这个原理，根据抗拉强度影响因素，进等，2010)。由于冻土抗拉强度指标是冻土地区挡行科学实验，并对实验数据进行科学分析，找出冻结土墙等工程设计、施工的重要指标，但目前缺乏工程粉质粘土

5、抗拉强度的影响规律，进而为冻土工程设设计依据，因此课题研究具有重要的理论研究意义计与施工提供参考依据。和工程应用价值(陈有亮等，2009)。而冻土抗拉强l试验研究度与冻土温度和含水率关系研究是该课题重要和关键的研究内容。如何有效地测定与分析冻土抗拉强1．i试验土质度指标是该课题研究的技术关键，承载比测试技术试验土质选用长春地区3～15m段的粉质粘土，是一种科技含量高且广泛应用于岩土工程行业的新天然密度为1．93g／cm。，塑性指数为10．02，液性指数技术(李积彦等，2007；马巍等，1998)，近年来

6、在冻为0．015，颗粒组成(魏智等，2oo8)~n表1所示。土力学及冻土工程中逐渐得到应用，因此，课题研究表1粉质粘土颗粒组成组利用CBR一1型承载比试验仪对长春地区粉质粘Table1Graincompositionoffrozenclay土在不同负温、不同含水率下进行了抗拉强度测试，粒径mm>2．002～11～0．10．1～0．叭

7、05—23_[修订日期]2011—08—06_[责任编辑]郝情情。[基金项目]吉林省科技厅基金项目(20090477)。[第一作者]赵景峰(1971年一)，男，2010年毕业于长春工业大学，获硕士学位。长春工程学院助理研究员，E—mail：zhcc0423@163．corfl。1158第6期赵景峰：冻土抗拉强度与冻温及含水率关系的试验研究1．2冻土的抗拉强度试验表2不同温度、不同含水量下的抗拉强度(MPa)1．2．1试验原理Table2Measuredresultsoftensilestrengthun

8、der像金属那样直接拉伸土样的试验方法比较复diferenttemperatureandmoisturecontent(MPa)杂，在试验技术上有许多难以处理的困难，所以国际一1℃一5℃一1O℃一15℃一2O℃一24℃岩石力学委员会推荐用问接的巴西试验法(彭万巍14％0．0890．2580．3250．380．480．42等，1994；杨平等，1997；李栋伟等，2004)。该法是采17％0．O80．2490．3l0．360．410．36用圆