基于核磁共振下的冻土–结构正融过程界面特性研究

升温解冻导致冻土–结构相互作用发生劣化,为探究正融过程中冻土–结构相互作用,基于NMR分层测试技术对正融过程中界面未冻水含量进行测试,得到界面温度–未冻水含量变化规律;同时开展不同法向压力下界面剪切试验,得到界面温度–抗剪强度相关关系,从而进一步探究界面温度–未冻水含量–抗剪强度之间的内在联系。结果表明:NMR分层测试T2曲线可从微观尺度对界面融化过程进行表征,即正融过程界面小孔隙冰晶体融化开始,随着融化程度的加深大孔隙的冰也开始融化,最后直至界面处冰完全融化。根据界面温度–未冻水含量–抗剪强度的变化特征可将整个正融过程划分为冻结阶段、相变阶段、融化阶段3个阶段。依据莫尔–库仑破坏准则分析可知,正融过程中界面内摩擦角、黏聚力呈"此消彼长"的变化特征,其中随着解冻程度加深界面内摩擦角呈先减小后增大,而界面黏聚力呈现先增大后相对减小。