凍土動蠕變特性研究.pdf

1、隨著高海拔高緯度地區(qū)工程建設的發(fā)展，凍土問題成為研究熱點，其中凍土蠕變備受關注，深入了解蠕變特性和動荷載下蠕變的應力—應變關系成為現(xiàn)階段研究重點，本文大對靜荷載下凍結(jié)蘭州黃土、青藏黏土、砂質(zhì)粘土的單軸蠕變試驗和動、靜荷載下凍結(jié)蘭州黃土的三軸蠕變試驗，分析了凍土單軸蠕變試驗下蠕變變化規(guī)律、蠕變速率變化規(guī)律和蠕變指標，以及動、靜荷載下凍結(jié)蘭州黃土的蠕變變化規(guī)律、蠕變速率變化規(guī)律、幅值對動荷載三軸蠕變的影響，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)討論了凍土的應力—應

2、變—時間之間的關系，取得的主要成果如下：
　?。?）凍土單軸蠕變過程中，初始應變的大小與試驗前30s內(nèi)加載有密切關系，可視為壓縮變形，對后續(xù)蠕變有影響，對于同種土體，溫度一定時，加載應力與初始應變成正比關系。同時，當土質(zhì)一定、加載應力相近時，溫度越高、初始應變越大。當溫度與加載應力一定時，粘土初始應變最大，砂質(zhì)粘土次之，蘭州黃土初始應變最??；流變起始時間與破壞時間都與加載應力、溫度都有密切關系，應力越大、溫度越高，越先出現(xiàn)流變和破

3、壞；加載應力、土質(zhì)、溫度對流變起始應變和破壞應變的影響不是很大；不同溫度下，蘭州黃土的流變起始應變均在7％以下，對于不同土質(zhì)，粘土的流變起始應變最大，砂質(zhì)粘土居中，蘭州黃土的最??；對于不同溫度條件下蘭州黃土，蠕變破壞應變的差異不大，均在10%-15%之間變化，對于不同土質(zhì)，粘土破壞應變最大、砂質(zhì)粘土次之、蘭州黃土最?。?br>　　（2）凍土相對蠕變指標能清楚反映蠕變特性，通過相對蠕變指標，知道三種土的初始加載段和非穩(wěn)定蠕變段所占的時間較

4、短，但產(chǎn)生的應變卻較大，這對實際工程中有著重要意義；同時，溫度越高，相對流變時間越短、相對破壞時間越長，說明非穩(wěn)定蠕變階段所占的時間隨溫度的升高而變短、穩(wěn)定蠕變階段所占的時間隨溫度的增加而變長；
　?。?）靜荷載下凍土三軸蠕變試驗中，不同時刻應力-應變關系曲線可以用相同的冪函數(shù)方程 b??a?來表示，式中a為可變模量，b為隨時間等因素變換參數(shù)；
　?。?）動荷載三軸蠕變試驗中，相同溫度，相同土質(zhì)，相同圍壓，相同頻率的情況下，

5、幅值的大小影響凍土發(fā)生二次變形的大小，幅值較大時，凍土二次變形產(chǎn)生應變較大，幅值較小時，凍土二次變形參數(shù)應變較??；動荷載部分蠕變速率變化趨勢相同，都呈逐漸減小的趨勢，前階段蠕變速率變化率較大，后階段蠕變速率變化率較小，且幅值越大蠕變速率變化率較大的階段時間短，蠕變速率變化率較小的階段歷時時間長；在幅值相近的情況下，蠕變速率變化基本相同，蠕變速率變化曲線區(qū)別不大，當幅值較大時，起始蠕變速率較大；動荷載下凍土蠕變應力—應變—時間關系可以直線