鄂爾多斯砒砂巖凍融特性試驗研究.pdf

1、 分類號 TU443 U D C 624 學校代碼 10129 學號2012206004 鄂爾多斯砒砂巖凍融特性試驗研究 An Experimental Study on the Freezen Feature of Pisha Sand Stone in Erdos 申 請 人：劉李杰 學科門類：工 學 學位專業(yè)：結構工程 研究方向：結構動態(tài)特性分析 指導教師：白 英 教授 論文提交日期：二〇一五年六月摘

2、 要 由于內蒙古砒砂巖區(qū)屬典型的溫帶大陸性氣候，四季分明。在冬春兩季，日間因太陽輻射的照耀而使溫度急劇上升，因此形成“融解”現(xiàn)象，而夜間由于溫度急速下降從而產生“凍結”現(xiàn)象，在晝夜之間交替出現(xiàn)“融解”和“凍結”現(xiàn)象，砒砂巖土壤隨之熱縮冷脹，“水”、“冰”相變頻繁，使得土壤結構更加松散，膠結力變差，加劇砒砂巖的風化過程， 地表土層因凍融而發(fā)生結構上的變異， 相應地砒砂巖發(fā)生了凍融侵蝕。 砒砂巖區(qū)強烈的侵蝕、 流失和邊坡穩(wěn)定問題與砒砂巖

3、的季節(jié)凍脹有著密切的關系，其凍脹作用改變了砒砂巖的內部結構，直接影響其物理力學性能。為了研究含水率、冷端溫度、 干密度與砒砂巖凍脹率的關系， 文中針對內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗砒砂巖進行不同含水率、不同溫度、不同干密度下多因素耦合凍脹試驗。研究結果表明：砒砂巖含水率在 11%以下時，幾乎不發(fā)生凍脹；含水率為 12%～16%時，凍脹率與含水率之間存在著良好的線性關系，隨含水率增加呈線性增大。確定了砒砂巖在-10℃的起始凍脹含水率， 不在砂巖

4、的凍脹率范圍之內， 所以砒砂巖的巖性有待進一步的確定；凍脹率隨干密度的增大而增大，當冷端溫度達到-20℃時，表現(xiàn)異常；凍脹率隨冷端溫度的降低而增大， 但干密度為 1.85 g /cm3 的試件， 凍脹率隨冷端溫度的降低凍脹率有減小態(tài)勢。含水率、冷端溫度對砒砂巖凍脹率影響顯著，干密度次之。運用spss 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行多元非線性回歸，確定了含水率、干密度、冷端溫度多因素耦合作用下凍脹率的回歸方程。 關鍵詞：凍脹率；含水率；冷端溫度；干密