补水条件下冻融对冬灌区饱和黄土抗剪强度的影响
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冻融循环对黄土强度影响研究综述1. 引言1.1 研究背景黄土地区是我国北方地区的主要土壤类型之一,其在冬季遭受严寒冻融以及春季暖化融化的气候条件下,土壤会不断发生冻融循环。
冻融循环对黄土地区的土壤强度具有一定影响,这也是土木工程领域研究的重要课题之一。
在黄土地区的工程建设中,土壤的强度是至关重要的,特别是在道路、桥梁等工程中。
研究冻融循环对黄土强度的影响具有重要意义。
了解冻融循环对黄土地区土壤的影响机理和影响因素,可以为工程建设提供科学依据,减少工程事故的发生。
过去的研究主要集中在实验室模拟条件下对冻融循环对黄土强度的影响进行研究,但仍然存在一些问题有待解决。
有必要对现有的研究成果进行综述和总结,为未来的研究提供指导,以便更好地应对冻融循环对黄土强度的影响。
【字数:215】1.2 研究意义黄土地区是我国西北地区的主要土壤类型,其受冻融循环影响较为严重。
研究冻融循环对黄土强度影响的意义在于深入了解黄土的力学特性及其受外界环境变化的响应规律,为工程建设和土地利用提供科学依据。
通过对冻融循环对黄土强度影响的研究,可以有效预测黄土在寒冷地区的工程行为,指导工程设计和施工工艺,减少因冻融导致的土体破坏和工程事故,提高工程质量和安全性。
对冻融循环对黄土强度影响机理的深入探究,也有助于推动土壤力学及工程地质学领域的研究和发展,为其他土壤类型及地区的研究提供借鉴和参考,具有一定的学术价值和实践意义。
开展冻融循环对黄土强度影响的研究具有重要的理论和应用价值。
2. 正文2.1 冻融循环对黄土强度影响的机理1. 冻融循环引起孔隙水的冻融交换:在冻融过程中,孔隙水在冻结时会膨胀形成冰晶,而在融化时则会收缩变为水。
这种冻融交换会造成土体内部的应力变化,导致土体发生变形和破坏。
2. 冻融循环引起土体微观结构的破坏:冻融过程中,冰晶的生成会导致土体微观结构的破坏,如晶体间的折断、晶体内部的裂缝等,这会降低土体的强度和稳定性。
冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律
引言:
黄土是我国西北地区广泛分布的一种特殊地质材料,研究其力学性质及其影响因素具
有重要的科学意义和工程应用价值。
冻融作为黄土岩土工程中一个重要的不良影响因素,
对黄土抗剪强度等力学性质产生着重要的影响。
本文将探究冻融作用对原状黄土抗剪强度
的影响规律。
黄土在冬季的低温条件下容易发生冻融作用。
黄土中的水分在温度降至0℃以下时,
将逐渐凝固成冰,并逐渐扩容,从而对黄土体积产生一定的膨胀压应力。
当气温回升时,
黄土中的冰会逐渐融化,从而导致体积收缩,产生一定的收缩拉应力。
这些应力的周期性
作用,容易引起黄土中内部微观结构的破坏和损伤,从而对其宏观力学性质产生显著的影响,特别是对其抗剪强度的影响更为明显。
1.冻融次数越多,黄土的抗剪强度降低越明显。
冻融作用的次数越多,对于黄土的内
部结构产生的损伤和破坏也会愈加严重,因而会导致其抗剪强度的明显下降。
同时,随着
冻融循环次数的增加,黄土所受到的冻融应力也会愈加强烈,增大黄土的压缩和剪切变形,从而使抗剪强度下降更明显。
结论:
冻融作用是黄土岩土工程中一个重要的不良影响因素,影响其力学性质的多种因素中,冻融循环的次数、循环频率、温度变化幅度等是其抗剪强度变化的重要影响因素。
为了提
高黄土的工程性能,降低其受到冻融作用的影响程度,需要在黄土工程设计和处理中注重
考虑冻融作用的规律和特点,采用合适的工程措施来增强黄土的抗剪强度和稳定性,从而
有效减少工程事故的发生率。
冻融循环对黄土强度影响研究综述
黄土是一种常见的土壤类型,广泛分布在世界各地。
由于黄土中的粘土含量较高,导致其具有较强的可塑性和可压缩性,黄土的抗冻性能和抗冻融循环能力较差,容易受到冻融循环的影响而发生破坏。
研究冻融循环对黄土强度的影响具有重要的工程实际意义。
冻融循环是指土壤在冷凝和解冻过程中经历的物理和化学变化。
冻结过程中,黄土中的水分会逐渐凝结成冰晶,引起土壤体积的膨胀。
而解冻过程中,土壤中的冰晶会融化,导致土壤体积的收缩。
这种体积的膨胀和收缩循环会给土壤结构和颗粒之间的接触面造成变化,从而影响土壤的强度性能。
研究表明,冻融循环对黄土强度的影响主要通过以下几个方面体现。
冻融循环会引起黄土中的颗粒重新排列。
黄土中的粘土颗粒在冻结过程中会结晶并形成冰晶桥,这些冰晶桥可以增加黄土颗粒之间的接触面积和连接强度。
在解冻过程中,冰晶会融化并导致土壤颗粒之间的连接破裂,从而使得黄土的颗粒重新排列和结构松散化。
冻融循环对黄土的颗粒排列和结构有较大的影响。
冻融循环还会影响黄土中的孔隙结构。
冻结过程中,黄土中的水分会凝结成冰晶,导致孔隙的体积减小。
而解冻过程中,冰晶会融化并恢复为水分,使得孔隙的体积增大。
这种孔隙结构的变化会影响到黄土的渗透性和持水能力,进而影响到黄土的强度性能。
冻融循环对黄土强度具有显著的影响。
在工程实践中应该合理考虑冻融循环因素对黄土工程性能的影响,采取适当的措施来保证黄土工程的稳定和安全。
需要进一步开展相关研究,探究冻融循环对黄土强度的具体影响机理,为工程设计和施工提供科学依据。
冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律冻融作用是指地下水或雨水在岩石、土壤中的冻结和融化过程。
在寒冷地区,冻融作用是土壤力学特性变化的重要原因之一。
原状黄土是寒冷地区广泛分布的一种土壤类型,其力学性质受冻融作用影响较为显著。
1. 循环变形特性:冻融循环会引起原状黄土的体积膨胀和收缩,导致土体的循环变形。
当土体经历多次循环后,土壤颗粒间的摩擦力会逐渐增加,使得土体的抗剪强度增加。
原状黄土的抗剪强度会随冻融循环次数的增加而增加。
2. 孔隙结构变化:冻结过程中水分的膨胀和融化过程中的渗流会改变土体的孔隙结构,导致土壤颗粒的重新排列和重新分布。
这种孔隙结构的变化会影响土体的排水性能和持水性能,进而影响土体的抗剪强度。
通常情况下,冻结过程中水分的膨胀会增大土体内部的孔隙度,使得原状黄土的抗剪强度降低;融化过程中的渗流会排除孔隙中的水分,使得土体的孔隙度减小,土体的抗剪强度会增加。
3. 冻融破坏特性:原状黄土在冻融过程中易发生破坏,特别是在迎水坡面和土体表面易出现冻胀破坏。
冻融破坏会使土体的结构疏松,导致土体的抗剪强度降低。
冻融破坏还会导致土体内部结构的破坏和颗粒间的重新排列,使得土体的抗剪强度下降。
4. 水分对冻融影响:水分对冻融作用有着重要影响。
在冻结过程中,土壤中的水分会形成冰晶,产生体积膨胀;在融化过程中,冰晶会融化为水,体积收缩。
不同含水率的原状黄土在冻融过程中表现出不同的力学性质。
当含水率较高时,土壤中的水分充分渗透,冻结后水分的膨胀会造成土体的体积膨胀和破坏,导致抗剪强度降低;当含水率较低时,土壤中的水分含量较少,冻结导致的体积膨胀影响较小,土体的抗剪强度相对较高。
冻融作用对原状黄土的抗剪强度有着复杂的影响规律。
冻融循环次数的增加、孔隙结构的变化、冻融破坏特性以及水分含量等因素都会对原状黄土的抗剪强度产生影响。
为了准确评估和预测冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响,还需深入研究土壤的微结构和宏观性质之间的关系,并开展大量的室内和野外试验研究。
冻融循环对黄土强度影响研究综述黄土是一种典型的地球岩土,广泛分布于我国的西北、西南等地区。
同时,黄土还具有一定的力学特性和工程表现。
然而,由于黄土特殊的自然物理特性和构造,存在着一定的工程稳定性问题。
在此背景下,黄土的力学性能问题成为了当前需要重点研究的问题。
本文将围绕冻融循环对黄土强度的影响展开综述。
冻融循环是一种常见的自然地质现象,也是灾害性较大的自然作用。
通过冻融循环对黄土进行处理,可以模拟出这种自然作用,从而探究冻融循环对黄土强度的影响。
研究表明,冻融循环可以对黄土的力学性质和强度产生明显的影响。
通过对黄土试样进行冻融循环试验,可以发现冻融循环对黄土的抗压强度具有一定的影响。
在一定的冻融循环次数下,黄土的抗压强度表现出先升高后降低的趋势。
通俗来说,黄土在初期的冻融循环过程中,由于黄土中的孔隙被冻水充填而减小,导致了黄土的抗压强度升高。
但是,随着冻融循环次数增多,黄土中部分脆弱土粒因冻胀而剥离、破碎使黄土抗压强度降低。
了解冻融循环对黄土强度的影响后,需要探究其机理。
冻融循环对黄土强度影响机理如下:1.黄土中的孔隙率变化在黄土中添加一定量的水后,黄土状况直接影响孔隙的分布和形状,而孔隙率也是黄土力学性能的关键参数。
在冻融循环过程中,黄土中的水分会在冻结过程中扩散,而当这些水转化为冰时,其体积会扩大,导致黄土中的孔隙率增加。
2.黄土中的土粒表层剥离在冻融循环过程中,由于黄土的物理特性,黄土中的部分土粒表面会因冻胀而爆裂,剥离,从而加重了黄土的颗粒偏心率、强度以及变形模量等力学性评价指标。
黄土作为常见的地基土,在一些冷区域,由于冻融循环的原因,可能会出现地基沉降问题,进而导致建筑结构的损伤,或者引起其他相关工程问题。
因此,研究冻融循环对黄土工程性能的影响具有重要的理论和实践意义。
研究表明,冻融循环会导致黄土密度增大,孔隙率增加,抗压强度和剪切强度下降。
同时,冻融循环对黄土的压缩变形率也会产生一定的影响。
冻融循环对黄土强度影响研究综述黄土是中国西北地区和西南山地地区广泛分布的地质岩石。
黄土的弱点在于其在冻融过程中易受损害,而冻融循环是一种常见的工程环境,这导致了黄土在工程中的应用受到了较大的限制。
因此,对黄土冻融循环的影响进行研究具有重要意义。
本文综述了黄土冻融循环对其强度的影响,并探讨了现有研究的成果和未来的研究方向。
黄土在冻融循环过程中,由于温度的变化,其强度、压缩性和剪切强度等物理性质都会发生变化。
在冻结过程中,黄土中的水分会形成冰晶,导致黄土体积扩大,因此其密度和固结状态都会发生变化。
在融化过程中,黄土的结构被破坏,导致其密度和强度下降。
研究表明,在冻融循环作用下,黄土的强度大量降低,且降低速度逐渐加快。
同时,黄土的剪切强度也会随着冻融循环的进行而降低。
因此,冻融循环对于黄土在工程应用中的稳定性具有明显的负面影响。
二、现有研究成果由于黄土在我国广泛分布,因此对其冻融循环的影响进行了大量的研究。
在过去的几十年中,国内外的学者们进行了大量的实验和理论研究,以探究黄土在冻融循环作用下的强度变化规律和机理。
1.实验研究实验研究主要采取室内冻融试验和室外冻融试验两种方式进行。
室内试验通常采用低温箱或冰箱等设备进行,而室外试验通常利用自然冻融条件进行。
2.数值模拟研究数值模拟研究在黄土冻融循环方面也进行了长期的研究。
通过建立黄土冻融循环的数学模型,运用数值计算方法进行模拟,以预测黄土在冻融循环中的强度变化规律。
数值模拟结果表明,冻融循环对黄土的强度影响主要是由于孔隙率和单元体积的变化所导致的。
在冻结过程中,黄土体积扩大,孔隙率增加,黄土的强度下降。
在融化过程中,黄土的结构被破坏,孔隙率进一步增加,强度进一步降低。
三、未来研究方向虽然在黄土冻融循环方面已经取得了一定研究成果,但仍有很多问题需要进一步研究。
未来研究需要探究以下问题:1.冻融循环对新构造或改良黄土的强度影响是什么?2.黄土在不同结构条件下的冻融循环强度变化规律是什么?4.黄土强度与地层水文条件和孔隙度的关系是什么?5.黄土稳定性与黄土地基工程的可持续发展的关系是什么?总之,对黄土冻融循环的影响进行研究具有重要的工程应用价值。
冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律
冻融作用是指在温度变化下,土壤中的水分因为相变而引起的体积变化和结构破坏现象。
原状黄土是一种具有较强塑性和较低孔隙比的土壤,其抗剪强度受冻融作用的影响较大。
本文主要探讨冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律。
冻融作用对原状黄土的影响主要表现在以下几个方面:
1.抗剪强度的增加:冻结过程中,土壤中的水分由于结冰而形成冰晶,在冻土体中形
成束缚力,从而提高了土体的内聚力和抗剪强度。
在融化过程中,冰晶溶化后形成水分填
充土体孔隙,增加了土体的密实度,进一步提高了抗剪强度。
2.蠕变变形的加剧:冻融作用引起的温度变化导致黄土的孔隙水结冰和融化,产生体
积变化。
融化过程中,水分的流动会引起土体微观结构的重新排列,从而导致土体的蠕变
变形加剧。
3.颗粒间空隙的改变:冻融作用使黄土中的颗粒间空隙发生改变,特别是在结冰融化
过程中,颗粒间会形成新的空隙或产生充水。
这些空隙或充水对土体的抗剪强度产生了影响,导致黄土的抗剪强度发生变化。
4.冻融循环次数的影响:冻融作用的影响与循环次数有关。
随着冻融循环次数的增加,原状黄土的抗剪强度会逐渐降低。
这是因为随着循环次数增加,冰晶侵蚀土体颗粒,导致
土体的微观结构破坏,从而降低了抗剪强度。
冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律主要包括抗剪强度的增加、蠕变变形的加剧、颗粒间空隙的改变以及冻融循环次数的影响。
研究冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规
律有助于了解黄土在寒冷气候条件下的力学性能变化,为黄土地区的工程建设提供可靠的
理论依据。
冻融循环对黄土强度影响研究综述冻融循环是指材料在低温下冻结,然后再在高温下融化的一个过程。
黄土由于其独特的物理和力学性质,常常受到冻融循环的影响。
本文对冻融循环对黄土强度的影响进行了综述。
冻融循环对黄土强度的影响是复杂的。
冻融循环会导致黄土中的水分冻结膨胀和融化收缩,从而引起颗粒的断裂和重排。
冻融循环还会导致黄土中的孔隙变化,从而影响其力学性质。
在冻结过程中,水分的冻结会导致孔隙的收缩,使得黄土的密实度增加,强度也会相应增加。
而在融化过程中,水分的融化会导致孔隙的扩大,使得黄土的密实度减小,强度也会相应减小。
冻融循环对黄土强度的影响与黄土的物理和化学特性有关。
黄土中的粘土矿物对冻融循环的影响较大。
黏土矿物受到冻结和融化的影响,容易发生水化和膨胀,从而导致黄土的强度减小。
黄土中的颗粒大小和形状也会影响其对冻融循环的响应。
颗粒较小且形状较规则的黄土,对冻融循环的响应较大。
冻融循环对黄土强度的影响是随着循环次数增加而增加的。
随着循环次数的增加,黄土中的孔隙变化和颗粒断裂会进一步加剧,黄土的强度也会相应减小。
研究表明,循环次数越多,黄土的强度降低越明显。
在工程实践中,需要考虑到黄土可能会经历多次冻融循环,从而采取相应的措施来提高工程的稳定性。
冻融循环对黄土强度的影响可以通过改善黄土工程性质来减小。
可以通过加入适量的外加剂来改善黄土的抗冻性能。
外加剂可以改变黄土中的颗粒排列和孔隙结构,从而提高其强度和稳定性。
还可以通过改变黄土的物理结构和化学成分来提高其抗冻性能。
对黄土进行筛分和矿化处理可以改善其抗冻性能。
冻融循环对黄土强度影响研究综述冻融循环是指在温度在0℃以上和下降到0℃以下时,土壤中的水分由于液态和固态的相互转化而发生的变化。
在一年四季中,往往存在多种温度条件下的冻融循环,而黄土地区的冻融循环较为显著,这对黄土强度有影响,研究黄土强度与冻融循环的关系,对于黄土治理与工程建设具有重要意义。
黄土是我国一种特殊的土壤类型,因其具有高度压缩性、低强度、高含水率及严重的侵蚀易发性等特点,因而制约了黄土地区的经济社会发展和工程建设。
在黄土地区,冻融循环对黄土地的影响主要表现在以下几个方面:首先,冻融循环会引起土壤小孔隙和大孔隙的变化,影响土壤水分的运移及黄土的物理性质;其次,由于冻融循环会使土壤含水率增大或减少,在冻融循环过程中黄土的力学性质所发生的变化是复杂的。
此外,冻融循环还会引起黄土断裂、碎裂等变化,从而导致黄土物理性质变化,严重者还可能引发地质灾害。
围绕冻融循环对黄土强度的影响,国内外的研究工作主要集中在以下几方面:一、冻融循环对黄土力学性质的影响冻融循环对黄土力学性质的影响是不可忽视的,其主要体现在黄土的抗裂、变形、强度等方面的变化。
研究表明,黄土在冻融循环作用下,存在显著的各向异性,而其强度,随着冻融循环的进行而降低,原因主要是由于水分的固态和液态相互转化所导致的微观结构的破坏,同时,黄土强度降低与冻融循环次数、冻融温度的高低、黄土固结情况以及冻结速率等相关。
冻融循环除了对黄土力学性质产生影响之外,还会对其它性质产生影响。
例如,因为冻融循环导致的黄土密实,可能引起其孔隙度、渗透率等物理性质的变化;同时,在冻融循环过程中,黄土中污染物的释放、迁移也会受到一定的影响。
所以,研究冻融循环对黄土的多方面影响,更有助于我们对黄土性质的全面认识。
三、冻融循环与黄土工程问题冻融循环对黄土的影响与黄土工程问题密不可分,黄土在冻融循环作用下的性质和变化,常常会影响工程的安全稳定和使用寿命,如渠道堤坝、路基、水保工程等。
冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律【摘要】冻融作用是造成原状黄土抗剪强度变化的重要因素之一。
通过对冻融作用的机理进行分析,可以揭示其对黄土抗剪强度的影响规律。
冻融循环对黄土的抗剪强度具有显著影响,会导致其微观结构和孔隙结构的改变。
研究表明,冻融作用会导致原状黄土的抗剪强度发生明显变化,这种变化呈现出一定的规律性。
冻融作用会显著影响原状黄土的抗剪强度,这一结论对于黄土地区的工程建设和设计具有重要的指导意义。
【关键词】冻融作用、原状黄土、抗剪强度、影响规律、机理分析、循环、微观结构、孔隙结构、变化规律、结论。
1. 引言1.1 冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律冻融作用是自然界中一种普遍现象,它对土壤力学性质有重要影响。
原状黄土是我国南方地区常见的土壤类型之一,其力学性质对工程建设有着重要意义。
冻融作用对原状黄土的抗剪强度影响规律是工程地质领域中一个重要的研究方向。
冻融作用会导致原状黄土中水分的冷凝和膨胀,从而影响其力学性质。
在冻融过程中,土体颗粒间的相互作用会发生变化,导致土体整体的变形和破坏。
了解冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律,对保障工程建设的安全具有重要意义。
通过对冻融作用机理的深入分析,可以揭示冻融循环对黄土抗剪强度的影响规律。
研究冻融作用对黄土微观结构和孔隙结构的影响,有助于理解其抗剪强度变化的机制。
在冲融作用后,黄土抗剪强度的变化规律也是研究的关键内容之一。
冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律是一个复杂而重要的研究课题,深入研究这一问题有助于提高工程建设的安全性和可靠性。
2. 正文2.1 冻融作用的机理分析冻融作用是指在不同温度环境下,材料由于受热胀冷缩而发生体积变化的现象。
在土工程领域中,冻融作用对土体的影响十分显著。
在原状黄土中,冻融作用会对其抗剪强度产生重要影响。
那么,冻融作用的机理是怎样的呢?冻融作用的机理可以从以下几个方面来进行分析。
首先是凝冻水体积变化引起的内部应力。
研究探讨 Research302 补水条件下冻融对冬灌区饱和黄土抗剪强度的影响潘 鹏 李 剑 刘 宁 郝佳兴(宁夏大学土木与水利工程学院 银川 750021)中图分类号:TU443 文献标识码:A 文章编号1007-6344(2017)05-0302-02摘 要:针对冬灌区黄土工程冻害严重的问题,结合黄土的区域性特点以及当地气候条件和不良的水文地质情况,以初始干密度、冻融循环次数为因素,在开放补水条件下,采用单向冻融法研究了冬灌区饱和黄土抗剪强度的冻融效应,分析作用规律和机理。
试验结果表明:冻融使黄土的抗剪强度减小,冻融引起的粘聚力损失量和内摩擦角损失量均在多次冻融后趋于稳定,且初始干密度越大,达到稳定所需的冻融循环次数越多;初始干密度越大,粘聚力损失量的增幅越大,而内摩擦角损失量的增幅越小。
建立了补水条件下粘聚力损失量、内摩擦角损失量分别冻融次数、初始干密度的关系模型,相关性良好。
关键词:黄土;冻融循环;补水;抗剪强度0前言宁夏地处蒙古冷空气南下之要冲,冬季平均最低气温-28.4℃,昼夜温差大。
宁夏黄土具有粉粒性、冻胀敏感性、毛细水上升高度大等特点[1]。
加之每年10月下旬开始冬灌,地下水位显著升高,浅层土含水率增大,路基、渠道及其衬砌遭到严重冻胀破坏[1]。
国内外关于冻融效应对季节性冻土影响的研究已取得了不少成果,有较为统一的结论:冻融使土的模量降低[2],渗透性增大[3];使松散土的的体积和孔隙减小,使密实土的体积和孔隙增大[4],团粒粒径向均一性趋势发展[3];水及盐分向冷端迁移[5],且温度梯度越大,冻融效应愈大等。
但因土质和试验方法的不同有些结论差异很大:如Chuilin Y M 等多数研究者表明冻融后土体强度降低[6],有的却发现强度增加[7]或者变化不大[8]。
同时黄土的冻融效应具有明显的区域性,如叶万军等发现冻融使洛川黄土冻胀、黏聚力下降,而铜川黄土冻缩、黏聚力升高[9]。
针对宁夏黄土工程冻害严重的问题,结合当地严酷的气候条件和不良的水文地质环境,在补水条件下,开展宁夏冬灌区饱和黄土强度特性的冻融效应研究,对发展西部地区基础建设具有重要意义。
1材料与方法1.1试验材料试验所研究黄土取自宁夏同心,天然密度1.56g/cm 3,含水率7.9%,土粒比重2.72,塑限17.3%,液限28.6%,塑性指数11.3。
粒径分布见图1,主要为0.075mm~0.005mm 的粉粒,占83.9%,黏粒含量较少,有少量的砂粒。
1.2试验方案以初始干密度 d 和冻融循环次数F 为因素,在开放补水系统条件下,试验研究冻融循环对宁夏饱和黄土抗剪强度的影响规律。
初始干密度 d 设1.25、1.35、1.45、1.55和1.65g/cm 35个水平,冻融循环次数F N 设0、3、7、12、20、30和50次7个水平。
冻结温度依据当地多年极端最低气温平均值设为-28.5℃,融化温度设为20.0℃,每个冻融循环冻24h,融24h,融化后饱和。
1.3试验方法⑴试样制备。
将土样风干,碾散,采用压样法成样,严格依据土工试验方法标准GB50123 1999用真空法抽气饱和,成样后立即密封以防止失水,试样封护如图2所示。
⑵补水冻融试验。
在环刀的侧面和底面包裹保温材料已保证单向冻融,在可控温度的低温试验箱中进行冻融试验。
在每个冻融循环后抽气饱和,维持试样冻融后饱和以模拟补水。
⑶抗剪强度试验。
采用快剪试验方法,应用应变控制式电动直剪仪,在100kPa、200kPa、300kPa 和400kPa 4个垂直压力下,测定土样在不同冻融循环后的粘聚力c 和内摩擦角ϕ。
2结果与分析2.1试验结果为方便研究,将试样未经冻融时的粘聚力与冻融后的粘聚力的差值记为粘聚力损失量c d ,各干密度试样的粘聚力损失量c d 与冻融循环次数F 的关系曲线示于图3。
由图3可以看出:各干密度试样的粘聚力损失量均为正值,表现为冻融使试样的粘聚力降低;c d 随冻融循环次数的增加而增大,且最终均趋于某一稳定值;初始干密度越大,c d 达到稳定值所需的冻融次数越多且c d 增加幅度越大。
机理分析:冻融使土体冻胀,密实度减小、粘聚力降低;开放条件下冻融,每次冻融后均有水的补给,每次冻融后试样冻胀、孔隙增加,而水的补给会不断填充至孔隙中,因此初始干密度大的试样粘聚力损失量大,所有试样最终因达到残余孔隙比而冻胀稳定[4]。
同样将试样未经冻融时的内摩擦角与冻融后的内摩擦角的差值记为内摩擦角损失量ϕd ,各干密度试样的内摩擦角损失量ϕd 与冻融循环次数F 的关系曲线示于图4。
可以看出:各干密度试样的内摩擦角损失量均为正值,表现为冻融使试样的内摩擦角降低,但内摩擦角损失量不大;ϕd 随冻融循环次数的增加而增大,且最终均趋于某一稳定值;初始干密度越大,ϕd 达到稳定值所需的冻融次数越多,但最终内摩擦角损失量越小。
0.01.02.03.04.05.00102030405060F /Nϕd /°0.05.010.015.020.0102030405060F /Nc d /k P a(下转第339页)作者简介: 潘鹏(1993-),男,宁夏银川人,研究生,主要研究岩土性质0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.00.0010.010.11粒径/mm通过率/%图1同心黄土的粒径分布图2 试样封护Research 研究探讨339公路工程检测对工程建设质量的影响研究李世德(广西双建工程咨询有限公司 广西 来宾 546100)中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2017)05-0339-02摘要:公路工程检测是关乎公路工程建设质量的重要技术工作。
加强落实公路工程的试验检测,有利于提升工程建设质量。
文中客观说明了公路工程检测工作涵盖内容,重点探讨了公路工程的试验检测工作对工程建设质量的影响,能够帮助相关企业优化试验检测工艺,提升检测水平与工程建设质量。
关键词:公路工程;试验检测;工程建设质量公路工程是我国基础设施建设序列中的重点工程。
现阶段,检验公路工程建设施工质量的思路或方法就是开展公路工程的检测工作,其中重点以试验检测来加强施工质量与施工技术管理。
目前,国内公路工程基本借助试验检测工作完成了质量鉴定,并就具体的性能展开了评价,推动了公路工程的质量提升。
同时,公路工程的检测过程中,能够对参与施工的不同材料进行科学化的性能界别,从而形成材料数据库,便于开展原材料的推广和升级改造。
可以说,公路工程的检测与我国公路工程的建设之间存在密不可分的联系,相互制约影响。
1 公路工程检测工作涵盖内容1.1重点开展施工材料检测。
公路工程施工材料中既包括水泥、沥青、石灰、石料等原材料,也包括各种半成品或成品材料。
不同的材料性能参数都有不同的检测标准,正确开展检测工作,能够将不同材料的质量、生产出厂日期、有效使用期等信息严格审核把关,在严格的检验中阻止不合格材料进入施工现场。
1.2实施必要的试验检测。
很多时候,公路工程施工之前需要加强对材料配比的检测研究,更多地会应用标准试验来检测基本性能。
如可用重击试验来检测材料的最佳含水量与最优干密度;可在填充路基后进行无侧限试验,利用抗压强度核验材料配比是否满足设计强度。
公路工程应尽可能参考设计中的保水性、抗渗性、流动性、粘聚性等性能试验,检测水泥灰的标号、材料细度、材料配比,之后再进行水泥与混凝土的合理调配。
1.3持续落实分项跟踪检测。
公路工程建设往往会分解为不同的分项施工部分,每一分项部分的完成,都应该结合检验标准以及项目建设需求进行跟踪检测,特别留意道路中心偏移、桥涵中线偏移、实测轴线位置、轴线偏移量误差等关键点。
分项检测手段有所讲究,如可利用“灌砂法”与“环刀法”检测压实度;可利用弯沉仪检测公路路面载荷承受力;可利用回弹弯沉值来计算路面承受压力的具体数值。
2公路工程检测工作对工程建设质量的影响公路工程检测工作运行原理是:对不同的公路工程施工项目,或者某一成型的建设产品进行科学系统的检测,要求期结果能够对工程质量产生积极的良性的影响,从而使得工程建设质量满足不同技术标准,同时满足实际建设需求。
检测工作开展的好坏也通过这样的思路加以判定。
公路工程检测工作的特殊性,使其成为了整个公路工程建设质量管理中的重要环节,公路工程建设能否以良好的质量完成竣工验收,还有赖于检测结果能够提供合理的可供应用的依据。
公路工程检测工作对工程建设质量的具体影响表现为: (1)工程检测可优化材料选取过程公路工程检测过程,常会针对施工材料中的砂石、水泥和填料等物质展开科学性研究,不断解读施工技术规定及要求,使得各种检测结果能够与相关技术要求内容相吻合。
若在施工现场周围就能检测到符合技术要求的材料,就可以就地取材,极大地节约整个公路工程的施工成本,直接作用下使得工程造价降低。
同时,公路工程检测技术还会就已经选购的施工原材料或半成品进行检测,加强对其属性、质量、规格等精准复检,就其标明的性能参数进行必要的质量效果评价,综合比较下积极在工程施工中优先考虑应用成本较低的材料。
(2)工程检测可优化施工工艺流程公路工程检测过程,往往可促成施工工程施工强度的增加,同时还能够保证施工方案的合理性,提升施工工艺、施工材料配比的设计品质,力争通过主要材料消耗比的设计降低,让工程造价进一步得到实际意义地消减。
检测技术可优化工艺流程的作用还体现在各种检测数据将可对施工设计方案的可行性进行判断和修改,帮助管理者有效部署,合理安排工序,整合不同资源信息实现对施工机械、物料等优化组合。
(3)工程检测可优化工程质控与评价公路工程检测过程,同样包括在公路工程不同阶段的施工过程中开展质量控制,并在不同阶段施工结束后开展工程评价。
无论检测工作有多少工序,都可以将所有的检测对象一同进行检测,从而能够集中对所有工序的质量缺陷与安全隐患实施定位,并采用措施予以整个和消除。
当然,也能够在对工序的积极评价下,避免在其他工序中再次出现重大缺陷,整体上提升工程质量。
(4)工程检测可优化检测人员表现(下转第317页)(上接第302页) 2.1模型建立粘聚力损失量c d 、内摩擦角损失量ϕd 与冻融循环次数F 均呈良好的双曲线关系。
12d d u u F k F F F c k c ϕϕ⎧⎪⎪⎨=+=+⎪⎪⎩式中:k 1、k 2和c u 、ϕu 均为待定拟合系数。
c u 、ϕu 的意义是F 趋向于无穷时c d 、ϕd 的极值。
用最小二乘法分别得出粘聚力损失量、内摩擦角损失量关系模型中待定参数与初始干密度的回归关系,示于表1,其中相关性系数R 2均大于0.9,可见用双曲线拟合饱和黄土粘聚力损失量c d 、内摩擦角损失量ϕd 与冻融次数的关系,具有良好的相关性。