4/2516-20长春工程学院学报(自然科学版)2022年第23卷第4期J.ChangchunInst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2022,Vol.23,No.4ISSN1009-8984CN22-1323/Ndoi:10.3969/j.issn.1009-8984.2022.04.004冻结粉质黏土强度特征及影响因素敏感性分析收稿日期:2022-08-29基金项目:吉林省科技厅项目(20190303079SF)作者简介:丁雪涛(1988-),男(汉),河南鄢陵人,硕士主要研究岩土工程。丁雪涛,潘殿琦,黄非,王明威,邓振鹏,崔宏业(长春工程学院,长春130012)摘要:为研究分析人工冻结粉质黏土强度的影响因素的敏感性,基于粉质黏土物理特性,选取温度、含水率、干密度和加载速率作为冻土强度的影响因素,对长春市某工地的粉质黏土进行冻土单轴抗压强度试验,得到不同影响因素条件下抗压强度随温度变化的特征曲线。基于此,通过正交实验和灰色关联分析法,得出4种影响因素在不同温度区间的敏感度排序。试验结果表明:在-21~-14℃,抗压强度随温度降低而逐渐减小的温度变化拐点为-16℃;在-20~-16℃,干密度的敏感性逐渐增大,并超过温度和含水率的敏感性;当温度介于-30~-16℃时,在人工冻结法施工中可将温度作为重点考虑的研究对象。关键词:粉质黏土;强度特征;影响因素;灰色关联;敏感性中图分类号:TU411.6文献标志码:A文章编号:1009-8984(2022)04-0016-050引言目前,随着人工冻结施工法在地下空间工程领域受到越来越多的关注,在地下工程施工的过程中人工冻结土体强度的被关注度也得到进一步提升,但是关于冻结土体强度特征及影响因素的敏感性的控制主要依赖于个人经验,缺乏相应的理论依据,容易造成冻土强度不足或过剩,从而导致工程结构不稳定或过度浪费资源[1]。国内外学者主要是通过冻土强度试验对人工冻土强度特征进行研究,得到相应结论的,如彭第[2]在强度试验过程中发现,冻土强度和温度、含水率之间等存在线性变化规律,并且发现冻土强度在温度为-20℃附近出现强度变化拐点。在冻土峰值强度的研究中,陈雨漫等[3]在对黏土的单轴抗压强度峰值试验中,发现当温度在-15~-5℃时,冻土峰值强度随温度的降低呈线性增加的趋势。LiB,etal[4]在冻土峰值应力实验中,发现冻土峰值应力随冻结温度的降低而减小。PerhamR,etal[5]开展了大量冻土试验,指出冻土在较低应力时的剪切强度较为稳定,当应力超过某一值时其强度随应力的增加而降低。造成这种现象的内在因素是因在稳定冻结阶段内,冻土因为孔隙中水冰相变发生体积膨胀,从而对土颗粒骨架产生作用力导致摩擦角降低引起的[6-7]。冻土孔隙中冰水相变的强度与孔隙...
