冻融循环对渠基土变形与应力影响研究

"渠基土在冻融循环作用下的变形和应力变化特征" 在寒区，由于广泛的永久冻土和季节冻土分布，工程设施建设如公路、铁路、供水渠道等面临着特殊的挑战。这些工程设施在冻融循环的作用下，尤其是新建的设施，容易产生地基不稳定的变形，导致各种工程灾害，如路面变形、渠道鼓胀和管线变形。冻融循环过程中，土体的物理力学性质和微观结构会发生显著变化，这主要归因于水分相变、冰晶生长和水分迁移对土颗粒和孔隙的影响。 研究表明，冻融循环会导致土体从不稳定态向动稳定态转变，改变土体的性状。例如，冻融循环会减少黄土的孔隙率，但经过多次循环后，大孔径可能会增加。冻融循环也会影响土的强度和结构性，对于松散的重塑土有强化作用，而对于超强固结的重塑土则可能使其弱化。土体的这些变化与孔隙水的变化历程密切相关。 上覆荷载在冻融循环中扮演着重要的角色。它能抑制土体冻胀，加速融化固结。冻胀速率与上覆压力成反比，而冻土的融化沉降则受到上覆荷载的直接影响。这些发现对于寒区工程设计和稳定性分析至关重要，它们提供了理解和预测土体在冻融循环作用下变形和应力变化的基础。 为了减轻冻融循环对工程设施的影响，研究人员提出了多种对策，包括优化工程设计、选择适宜的建筑材料、采用防冻措施等。例如，通过调整上覆荷载，可以有效控制冻胀和融化沉降，提高工程设施的耐久性。此外，深入理解冻融循环对土体性质的影响，有助于开发出更有效的保护和修复策略，确保寒区工程设施的安全运行。 "渠基土在冻融循环作用下的变形和应力变化特征"这一主题涵盖了冻土力学、土体物理性质变化、冻融循环对土体结构的影响以及上覆荷载的作用等多个方面。这些研究不仅为寒区工程建设提供了理论支持，也为解决实际工程问题提供了实践指导。