【正文】 與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表43素土3℃3次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1732001min1813001min1814001min1 161內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 11176。凝聚力 36 kpa圖43 素土3℃3次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表44 素土3℃6次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1672001min1 1033001min1 1514001min1 163內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 13176。凝聚力 40 kpa圖44 素土3℃6次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表45 素土5℃1次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min12001min1363001min1484001min124內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 4176。凝聚力 20 kpa 圖45 素土5℃1次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表46 素土5℃3次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1462001min1893001min1 1054001min1 111內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 10176。凝聚力 38 kpa k圖46 素土5℃3次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表47 素土5℃6次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1442001min1443001min1714001min199內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 8176。凝聚力 19 kpa圖47 素土5℃6次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表48 素土7℃1次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1422001min13001min1564001min148內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 2176。凝聚力 41 kpa圖48 素土7℃1次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表49 素土7℃3次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min1462001min1623001min1504001min169內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 3176。凝聚力 41 kpa圖49 素土7℃3次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)表410 素土7℃6次循環(huán)直接剪切試驗(yàn)工程名稱(chēng)： 凍融循環(huán)作用下素土靜力學(xué)特性研究試驗(yàn)者 ： 曾德娟 計(jì)算者： 曾德娟試驗(yàn)日期： 校核者： 張則琪垂直壓力（kpa）剪 切歷 時(shí)儀器 號(hào)鋼環(huán)系數(shù) N/測(cè)微表讀數(shù)R抗 剪 強(qiáng) 度(kpa)備 注1001min12001min1793001min1954001min1135內(nèi)摩擦系數(shù) 內(nèi)摩擦角 12176。凝聚力 20 kpa圖410 素土7℃6次循環(huán)強(qiáng)度與垂直壓力的關(guān)系曲線(xiàn)（一）剪切速率剪切速率是影響土的強(qiáng)度的一個(gè)重要因素，它從兩個(gè)方面影響土的強(qiáng)度：一是剪切速率對(duì)孔隙水壓力的產(chǎn)生、傳遞與消散的影響。即影響試樣的排水固結(jié)強(qiáng)度；二是對(duì)黏滯阻力的影響，當(dāng)剪切速率較高、剪切歷時(shí)較短時(shí)，黏滯阻力增大，表現(xiàn)出較高的抗剪強(qiáng)度。反之，黏滯阻力減小，所得的強(qiáng)度降低。在常規(guī)試驗(yàn)中，黏滯阻力的影響通?？紤]較少?？旒囼?yàn)應(yīng)在3—5min內(nèi)剪損，其目的就是為了在剪切過(guò)程中盡量避免試樣的排水固結(jié)。然而，對(duì)于高含水率、低密度的土或透水性大土，即使再加快剪切速率，也難免排水固結(jié)，所以對(duì)于這類(lèi)土，建議用三軸儀測(cè)定不排水強(qiáng)度。（二）破壞值的選定土的應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)，一般具有幾種類(lèi)型。破壞值的選定常有兩種情況：如剪應(yīng)力—剪切位移關(guān)系曲線(xiàn)中具有明顯峰值或穩(wěn)定值，則取峰值或穩(wěn)定值作為抗剪強(qiáng)度值；若剪應(yīng)力隨剪切位移不斷增加，無(wú)峰值或無(wú)穩(wěn)定值時(shí)，則以相應(yīng)于選定的某一剪切位移對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力值作為抗剪強(qiáng)度值。一般最大位移為試樣直徑的1∕15—1∕，其最大剪切位移為4—6mm，所以標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定取剪切位移為4mm對(duì)應(yīng)剪應(yīng)力作為抗剪強(qiáng)度值。同時(shí)要求試驗(yàn)的剪切位移達(dá)6mm。實(shí)際上，以剪切位移為選值標(biāo)準(zhǔn)，雖然方法簡(jiǎn)單，但理論上是不嚴(yán)格的，因各種類(lèi)型破壞時(shí)的剪切位移是不完全相同的，即使對(duì)同一種土，在不同垂直壓力作用下，破換剪切位移也是不相同的，因而只有在破壞值難以選取時(shí)，才能采取此法。以往的研究表明，凍融前后的力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化的主要原因是改變了土的結(jié)構(gòu)性，破壞了土顆粒間的聯(lián)結(jié)力，同時(shí)使土顆粒得到重新排列，經(jīng)凍融循環(huán)后，土體的粘聚力不斷降低，而內(nèi)摩擦角增大，因?yàn)橥馏w的抗剪強(qiáng)度中粘聚力所占比重更大，對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響更明顯，因此土體的抗剪強(qiáng)度還是下降的。黑龍江地處我國(guó)最北端高緯度區(qū)，區(qū)內(nèi)深季節(jié)凍土（凍結(jié)深度1m）分布廣泛，凍融循環(huán)引起的路基凍害問(wèn)題是困擾該地區(qū)公路建設(shè)的一個(gè)突出問(wèn)題。為此我們研究了黑龍江省哈爾濱市的土樣。經(jīng)研究顯示：凍融作用會(huì)進(jìn)一步削弱素土土顆粒間的聯(lián)結(jié)力，使土的密度減小，粘聚力降低，隨著凍融循環(huán)周期增加土的粘聚力逐漸降低，但3個(gè)凍融期循環(huán)后趨于穩(wěn)定。結(jié)論在目前寒區(qū)工程建設(shè)中，就道路工程方面而言，常見(jiàn)的主要凍害類(lèi)型有邊坡熱融滑塌、路面翻漿、冒泥等，這些病害嚴(yán)重威脅著凍土區(qū)道路穩(wěn)定性及安全運(yùn)營(yíng)，因此如何提高寒區(qū)路基在多年凍土區(qū)的穩(wěn)定性，避免或者減小凍害的發(fā)生，成為我國(guó)凍土工作者近年來(lái)熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，這同時(shí)也是我國(guó)目前西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略與振興東北老工業(yè)基地政策的迫切需要。以?xún)鋈谘h(huán)作用下素土的靜力特性作為研究?jī)?nèi)容在對(duì)季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)路基病害類(lèi)型和成因充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了一系列的凍融循環(huán)試驗(yàn)。如圖所示：圖51 3℃循環(huán)對(duì)比圖 圖52 5℃循環(huán)對(duì)比圖圖53 7℃循環(huán)對(duì)比圖 圖54 1次循環(huán)溫度對(duì)比圖圖55 3次循環(huán)對(duì)比圖圖56 6次循環(huán)溫度對(duì)比圖通過(guò)對(duì)哈爾濱市道路路基土溫度數(shù)據(jù)采集,路基狀況調(diào)查，以及對(duì)素土在不同條下的凍融作用試驗(yàn),研究了哈爾濱市素土凍融前后的物理力學(xué)性質(zhì)，分析了哈爾濱市素土凍融規(guī)律及干濕狀況，得到以下主要結(jié)論（1）本區(qū)域土樣為粉質(zhì)粘土，%，顆粒級(jí)配良好。液限19% 塑限34%。（2）凍融作用會(huì)進(jìn)一步削弱素土土顆粒間的聯(lián)結(jié)力，使土的密度減小，粘聚力降低，隨著凍融循環(huán)周期增加土的粘聚力逐漸降低，但3個(gè)凍融期循環(huán)后趨于穩(wěn)定。 目前，水泥改良土在路基中的應(yīng)用日漸廣泛，因其在季節(jié)性?xún)鐾羺^(qū)可就地取材、性能良好、價(jià)格低廉被廣泛應(yīng)用。參考文獻(xiàn)[ 1][M].鄭州：黃河水利出版社，．[ 2] [M]. 北京：中國(guó)水利水電出版社，2011.[ 3] 王天亮 凍融條件下水泥及石灰路基改良土的動(dòng)靜力特性研究[J]. [ 4] 奧蘭多B安德斯蘭德, 布蘭科[M].北京：[ 5] 龐文臺(tái)，申向東. 凍融循環(huán)對(duì)水泥土力學(xué)性能的影響[J].,卷號(hào)(期號(hào)):起止頁(yè)碼[ 6] 田偉平，李惠萍，伍琰沿河公路沖刷防護(hù)中丁壩與護(hù)坦的配合使用[J]．長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版2003[ 7] 邵玉芳，等．一種新型水泥固化土的試驗(yàn)研究[J]．浙江大學(xué)學(xué)報(bào)2006 [ 8] “水泥土”的發(fā)展前景[J].山東建材,1994,[ 9] [J]. .[10] 龐文臺(tái). 凍融循環(huán)對(duì)水泥土力學(xué)性能的影響[J]. [11] 張?zhí)旒t等．水泥土的強(qiáng)度及影響因素初探[J].．中國(guó)鐵道科學(xué)，2003，第24卷第6期[12]徐學(xué)祖,王家澄,[M].北京:科學(xué)出版社,42致謝本文是在導(dǎo)師趙安平老師的精心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、試驗(yàn)、研究到論文撰寫(xiě)的最終完成，每個(gè)環(huán)節(jié)都傾注了導(dǎo)師大量的心血和寶貴時(shí)間。在整個(gè)畢業(yè)論文研究期間，趙老師從理論闡述,分析問(wèn)題，解決問(wèn)題和研究方法的各個(gè)方面都給予我全面的指導(dǎo)和幫助，使我能夠較快地對(duì)論文所涉及的問(wèn)題有所了解，并圓滿(mǎn)地完成畢業(yè)論文的撰寫(xiě)。土木工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的孫秉慧老師也為我提供了很大的幫助，使我能順利地完成室內(nèi)試驗(yàn)部分，在即將結(jié)束大學(xué)生活之際，我也要感謝學(xué)院把我培養(yǎng)成了巖土專(zhuān)業(yè)新軍，感謝各位老師在我大學(xué)生幾年的生活和學(xué)習(xí)中給予最大的幫助和關(guān)心。在以后的日子里,我將時(shí)刻以做土木人，塑土木魂,愛(ài)崗敬業(yè)，無(wú)私奉獻(xiàn)的土木精神為準(zhǔn)則工作、學(xué)習(xí)和生活,本著踏實(shí)做人，認(rèn)真工作的態(tài)度回報(bào)社會(huì),以實(shí)際行動(dòng)來(lái)答各位老師對(duì)我的教導(dǎo),做一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。43