间歇冻结控制人工冻土冻胀的试验研究

土体冻胀容易引起地表产生不均匀变形,因此控制冻胀的产生和发展始终是人工冻结技术的重要课题．通过试验比较了人工冻土在连续冻结模式、控制时间的间歇冻结模式和控制深度的间歇冻结模式下,土体冻胀的发展变化规律及冻胀控制与冻结模式之间的关系．结果表明:与连续冻结和控制时间的试验相比,在冻结锋面趋于稳定和温度梯度趋于恒定前,采用控制冻深的间歇冻结模式能够有效地抑制人工冻土冻胀的发展,冻胀量仅为连续冻结模式的19．8％;不同的变温起始时间对冻土冻胀控制的效果不同,在冻结过程刚刚进入拟稳定阶段时,迅速改变冷端温度,将使土样内的温度场不能达到稳定状态,从而推迟起始冻胀的时间,抑制冻胀的产生。

基于不同冻结试验模式分析控制冻胀规律

对冻结技术应用中冻胀控制这一重课题,通过试验比较了控制冻深的间歇冻结模式与传统连续冻结模式的冻胀量差异,试验结果表明:控制冻深的间歇冻结模式冻胀量为连续冻结模式的48.8%,其等效条件下的冻胀量约为连续冻结模式的71.2%,冻胀部分得到控制。针对该间歇冻结模式控制冻胀的规律,提出末透镜体层为冻胀控制的关键透镜体层。通过对试验的定性分析,指出控制冻深的间歇冻结模式在间歇段能够促使末透镜体分凝温度升高,形成速度减缓,继而出现停止形成的阶段,控制冻胀。分析指出控制冻深的间歇冻结模式是工程唯一可用的冻胀控制的冻结模式,且该模式较传统连续冻结模式更为经济。

间歇冻结模式下的人工冻土试验研究

土体的冻胀会引起地表不均匀变形,导致大量建筑及设施被破坏,一直以来人们都通过研究冻胀机理来探索抑制冻胀产生与发展的方法。采用粉质黏土为重塑土样,模拟冻胀条件为开放系统下的一维冻胀条件,采用控制冻结深度的间歇冻结模式对不同初始含水率和不同最低冻胀温度的土样进行冻融循环模拟后,对最终冻胀量进行测试。试验结果表明,初始含水率与试样冻胀量呈正比关系,温度与最终冻胀量呈反比关系。