›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (8): 2267-2273.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

干旱区土建筑遗址冻融耐久性研究

严耿升,张虎元,王晓东,杨 博,李 敏   

  1. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点试验室,兰州 730000
  • 收稿日期:2010-06-29 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-08-16
  • 通讯作者: 张虎元,男,1963年生,博士,教授,主要从事环境岩土工程研究。E-mail:zhanghuyuan@lzu.edu.cn E-mail:yangsh2006@lzu.cn
  • 作者简介:严耿升,男,1983年生,博士研究生,主要从事环境岩土工程相关研究
  • 基金资助:

    国家科技支撑计划课题资助项目(No. 2006BAK30B02)。

Durability of earthen architecture ruins under cyclic freezing and thawing

YAN Geng-sheng, ZHANG Hu-yuan, WANG Xiao-dong, YANG Bo, LI Min   

  1. Key Laboratory of Mechanics on Western Disaster and Environmental in Western China of Ministry of Education, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
  • Received:2010-06-29 Online:2011-08-10 Published:2011-08-16

摘要: 在我国的西北地区,强烈冻融、风蚀等对性质脆弱的土建筑遗址安全构成极大威胁。研究了冻融循环对土遗址耐久性的影响。选择新疆交河故城原状生土试样和重塑土试样进行了冻融循环试验,监测冻融过程中的质量变化,并在冻融循环结束后进行了风洞试验和强度试验。冻融试验结果表明,在试样初始含水率较低的情况下,前5个冻融循环,试样经历了一个质量增大的过程;在随后的冻融过程中伴随着冻干和吸湿,原状试样质量的整体趋势是减小的,重塑样质量的变化趋势维持水平。随冻融循环次数增大,原状试样的微结构出现损伤,强度减小,风蚀量增大,即耐久性持续变差。相反,冻融循环初期,重塑样的强度有所增大,风蚀量减小,耐久性得到了提高;随着冻融循环的增加,重塑样的强度开始下降。重塑试样由于重塑过程中其结构受到破坏,强度弱化,冻融循环引起重塑土的“陈化”,愈合了土体的结构,但随着冻融进行,矿物颗粒的微结构损伤不断增大,试样的耐久性降低

关键词: 土建筑遗址, 冻融循环, 风蚀, 耐久性

Abstract: Earthen architecture ruins is mostly found in the arid area, which suffers from strong wind erosion, freeze-thaw process. Influence of cyclic freezing-thawing on the durability of earthen architecture are researched. Cyclic freezing-thawing are conducted on the undisturbed and remolded specimens from Jiaohe cultural heritage, Xinjiang, China to understand the durability of earthen architecture to wind erosion and the strength attenuation. Test results show, under low original water content, the undisturbed and remolded specimens masses are increased during the beginning five freezing-thawing cycles. With the change of moisture content during the freezing and thawing process, undisturbed specimen weight expresses a decreasing tendency; and remolded specimens weight maintains a level of weight. With the increasing of freezing-thawing cycles, undisturbed specimens show a decrease in compressive strength and an increase in wind erosion quantity due to microstructure damage; that is, a weakening in durability. However, the remolded specimens exhibit an enhancement of microstructures at beginning cycles, characterized by an increase in strength and a decrease in wind erosion, that is, an improvement in durability. It is considered the healing effect of destroyed microstructure and the aging of chemical cohesive agents are responsible for the strengthening of remolded specimen at the earlier freezing-thawing cycles. At the further freezing-thawing cycles, the remolded specimens turn to exhibit a decreasing tendency on durability following the increasing damage of microstructure.

Key words: earthen architecture ruins, cyclic freezing and thawing, wind erosion, durability

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 高峰, 曹善鹏, 熊信, 周科平, 朱龙胤, . 冻融循环作用下受荷青砂岩的脆性演化特征[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 445-452.
[2] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[3] 和法国, 吕燃, 粟华忠, 周瑾, 张景科, 王南, . SH材料加固夯筑遗址土耐久性试验及机理研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 297-307.
[4] 丑亚玲, 黄守洋, 孙丽源, 王莉杰, 岳国栋, 曹伟, 盛煜, . 基于冻融作用的氯盐渍土−钢块界面力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 41-52.
[5] 李杰林, 朱龙胤, 周科平, 刘汉文, 曹善鹏, . 冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3524-3532.
[6] 王东星, 肖杰, 李丽华, 肖衡林, . 基于碳化-固化技术的武汉东湖淤泥 耐久性演变微观机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3045-3053.
[7] 王震, 朱珍德, 陈会官, 朱姝, . 冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2608-2616.
[8] 高 峰, 熊 信, 周科平, 李杰林, 史文超, . 冻融循环作用下饱水砂岩的强度劣化模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 926-932.
[9] 胡田飞, 刘建坤, 王天亮, 岳祖润, . 粉质黏土变形特性的冻融循环效应及其双屈 服面本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 987-997.
[10] 郑广辉, 许金余, 王 鹏, 方新宇, 王佩玺, 闻 名, . 冻融循环作用下层理砂岩物理特性及劣化模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 632-641.
[11] 姜德义, 张水林, 陈 结, 杨 涛, 王小书, 谢凯楠, 蒋 翔, . 砂岩循环冻融损伤的低场核磁共振与 声发射概率密度研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 436-444.
[12] 俞 缙, 张 欣, 蔡燕燕, 刘士雨, 涂兵雄, 傅国锋, . 水化学与冻融循环共同作用下砂岩细观损伤 与力学性能劣化试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 455-464.
[13] 王东星, 王宏伟, 邹维列, 徐学勇, . 活性MgO−粉煤灰固化淤泥耐久性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4675-4684.
[14] 杨秀荣, 姜谙男, 王善勇, 张峰瑞, . 冻融循环条件下片麻岩蠕变特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4331-4340.
[15] 张峰瑞, 姜谙男, 江宗斌, 张广涛. 化学腐蚀-冻融综合作用下岩石损伤蠕变 特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3879-3888.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 王 刚,李术才,王明斌. 渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究[J]. , 2009, 30(9): 2843 -2849 .
[2] 刘玉成,曹树刚,刘延保. 可描述地表沉陷动态过程的时间函数模型探讨[J]. , 2010, 31(3): 925 -931 .
[3] 刘恩龙. 岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[4] 介玉新,杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[5] 杨建民,郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[6] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[7] 叶 飞,朱合华,何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[8] 陈 林,张永兴,冉可新. 考虑剪应力作用的挡土墙主动土压力计算[J]. , 2009, 30(S2): 219 -223 .
[9] 罗 强 ,王忠涛 ,栾茂田 ,杨蕴明 ,陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[10] 王云岗 ,章 光 ,胡 琦. 斜桩基础受力特性研究[J]. , 2011, 32(7): 2184 -2190 .