冻融循环与石灰改良黄土强度关系研究

"本文主要探讨了不同温控曲线对石灰改良黄土强度的影响，结合冻融循环作用对土体性能的改变进行分析。" 在工程领域，尤其是地理环境严酷的青海地区，冻融循环作用是一个不可忽视的问题。这种自然现象会通过改变土体内部的水相状态，导致土体强度下降，进而引发地基不均匀沉降和冻胀裂缝等工程问题。青海黄土区域广泛，由于其高湿陷性和深厚的土层，使得这一问题更加突出。因此，对于冻融循环与土体性能之间的关系研究具有重要的理论和实践意义。 冻融循环对土体性能的影响主要受水力重分布、循环次数以及温度等因素影响。研究显示，随着冻融循环次数的增多，土体的后期强度趋于稳定。同时，温度变化对土体性能也有显著影响，随着温度降低，冻胀和冻缩效应减弱，土体强度呈现出先减小后增大的趋势。此外，通过反演技术发现，随着土体温度降低，未冻水含量和土水势先减少后趋于稳定。 在应对黄土不良性能时，常用的方法是采用石灰改良。2∶8灰土和3∶7灰土常作为垫层材料，以增强地基土的承载力。石灰改性研究显示，冻融循环后，改性土体的强度通常高于未改性的土体，且改性材料掺量增加会进一步提升强度。然而，有研究表明，随着冻融循环次数的增加，改性黄土的强度可能会下降，且石灰掺量的增加可能使应力-应变曲线发生转变，从弱硬化型向弱软化型过渡。 冻融循环不仅影响土体的宏观力学性能，还对土体的微观结构产生影响。这包括冰晶体形态的变化，这些变化可能直接导致土体强度的降低。然而，石灰作为改性剂可以增强土体的抗冻融性，从而在一定程度上抵消这种负面影响。微观试验结果表明，石灰的存在可以改善冻融循环后的土体结构，提高其耐久性。 不同温控曲线下的冻融循环对石灰改良黄土的强度有复杂的影响，这需要通过实验研究和理论分析来深入理解。通过调整温控曲线和石灰掺量，可以优化改良效果，提高土体在冻融环境下的稳定性，为工程设计和施工提供科学依据。未来的研究应当更深入地探讨冻融循环与土体微观结构变化的关系，以及如何通过改良技术优化土体性能，以应对季节性冻土地区的工程挑战。