不同温度梯度两种应力路径冻结中砂应力–应变特性试验研究

采用K0固结、负荷冻结、三轴压缩的试验方法,首次进行了4种不同温度梯度冻结中砂在加轴压(CTC)及减围压(RTC)两种路径下的三轴试验,获得了温度梯度和应力路径对冻结中砂应力–应变特性的影响。不同温度梯度及减围压试验的偏应力比–轴向应变关系曲线形态与传统均匀温度下冻结中砂加轴压试验结果类似,可用温度梯度的线性函数对双曲线模型进行修正后予以描述。但是不同温度梯度和两种应力路径条件下的应力应变特性存在很大差异,温度梯度状态和减围压应力路径对冻结中砂的应力–应变特性具有明显的"弱化效应";温度梯度诱导了冻结中砂的非均质性,减小了模型的起始斜率,大大减低了抗变形能力;与加轴压应力路径相比,减围压应力路径试验的偏应力比大为降低,减围压应力路径(开挖过程)弱化了冻结中砂的强度。

静载下饱和冻结中砂的弹性模量与温度及应变率的关系

通过在不同温度及不同应变率下对饱和冻结中砂进行单轴压缩试验,获得了静载下饱和冻结中砂的弹性模量。本文分析了温度及应变率对冻结中砂弹性模量的影响规律,并给出用温度和应变率估算弹性模量的经验公式。

不同温度梯度冻结中砂加卸荷变形特性研究

采用K0固结,负荷冻结,加、卸荷的方法,进行了4种不同温度梯度冻结中砂的三轴试验,获得了温度梯度和加、卸荷过程对冻结中砂变形演变的影响规律.结果表明:温度梯度的存在增大了冻结中砂起始切线泊松比,抑制了冻结中砂最大体缩量;不同温度冻结中砂加、卸荷过程中均呈现出体缩—体胀趋势,但不同温度梯度以及加、卸荷条件下的体缩速率和最大体缩量差异很大,且随温度梯度增加,体缩—体胀规律逐渐向持续体胀演变;卸荷过程增大了径向变形演化速率,抑制了冻结中砂体缩的发展,这一规律能合理解释加荷过程中获得的冻土强度高于卸荷过程的基本结论.