›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (7): 1974-1980.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

单轴载荷下冻土的导电性及机敏性能试验研究

付 伟1, 2,汪 稔1,李志清3,胡明鉴1   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点试验室,武汉 430071;2.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点试验室,兰州 730000;3.中国科学院地质与地球物理研究所 工程地质力学重点试验室,北京 100029
  • 收稿日期:2009-01-12 出版日期:2009-07-10 发布日期:2011-03-10
  • 作者简介:付伟,男,1981年生,博士研究生,从事岩土工程加固、检测、地基处理与人工冻结技术研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 40672193);中国科学院冻土工程国家重点实验室开放课题(No. SKLFSE200605)资助。

Experimental study of electrical resistivity properties and alert performance of frozen soil under uniaxial load

FU Wei 1, 2, WANG Ren1, LI Zhi-qing3, HU Ming-jian1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering ,Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environment and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 3. Key Laboratory of Engineering Geomechanics, Institute of Geolog and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
  • Received:2009-01-12 Online:2009-07-10 Published:2011-03-10

摘要:

针对青藏铁路北麓河粉质黏土,利用电阻率-应力-应变试验设备,获取了不同温度单轴压缩条件下的电阻率-应力-应变全过程曲线,探讨了冻土导电性能及其机敏性。试验结果表明,在含水率 、干密度 、加载应变率为1 mm/min试验条件下,初始电阻率 、最大电阻率 、最大切线模量对应的电阻率 随温度降低而同步增大;冻土在压缩过程中具有较强的压敏性,随着压应力增大,电阻率变化可分为电阻率减小区、平衡区和剧增区;冻土单轴最大切线模量与温度之间呈线性关系,最大切线模量对应的应力及应变 、 、峰值应力对应应变 表现出温度敏感性,当 ℃时, 、 、 值最小;当 ℃时, 、 、 值随T降低而增大,冻土随温度降低延性增强脆性减弱;当 ℃时 、 、 值随 降低而增大,冻土随温度降低,脆性增强,延性减弱。

关键词: 冻土, 单轴压缩, 切线模量, 应力-应变-电阻率, 机敏性, 温度, 青藏铁路

Abstract:

Using the frozen soil uniaxial compressive apparatus combined with electrical resistivity observation for whole process, a series of uniaxial compressive tests under different environmental temperatures are performed for the clay in Beilu River with an initial water content of 17.8 % and dry density of 1.71 g/cm3 under a loading strain rate of 1 mm/min, in which the complete testing data for the stress -strain curve and the associated electrical resistivity-strain curve are obtained. The experimental results indicate that , , are increased with decrement of the temperature T and they are changed synchronically. The frozen soil performs highly pressure-sensitivity, with the increasing of stress, the procedure of electrical resistivity includes three stages: decreasing stage, balance stage and sharply increasing stage. There is the linear relationship between the largest tangent modulus and temperature. , , show sensitivity to temperature, the value of , , is minimum when the temperature is -15℃. The ductibility of frozen soil is enhanced and its brittleness is reduced; at the same time , , are increased with the decreasing of the temperature, when ℃.The frozen soil has opposite characters when ℃.

Key words: frozen soil, uniaxial compressive strength, tangent modulus, stress-strain- electrical resistivity, alert performance, temperature, Qinghai-Tibet Railway

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[1] 陈卫忠, 李翻翻, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 热−水−力耦合条件下黏土岩蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 379-388.
[2] 徐云山, 孙德安, 曾召田, 吕海波, . 膨润土热传导性能的温度效应[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 39-45.
[3] 王青志, 房建宏, 晁刚. 高温冻土地区高等级公路片块石路基降温效果分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 305-314.
[4] 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160.
[5] 刘希灵, 刘周, 李夕兵, 韩梦思. 单轴压缩与劈裂荷载下灰岩声发射b值特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 267-274.
[6] 刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[7] 刘伟俊, 张晋勋, 单仁亮, 杨昊, 梁辰, . 渗流作用下北京砂卵石地层多排管局部 水平冻结体温度场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3425-3434.
[8] 方金城, 孔纲强, 陈斌, 车平, 彭怀风, 吕志祥, . 混凝土水化作用对群桩热力学特性影响现场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2997-3003.
[9] 尹黎阳, 唐朝生, 谢约翰, 吕超, 蒋宁俊, 施斌, . 微生物矿化作用改善岩土材料性能的影响因素[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2525-2546.
[10] 王宏磊, 孙志忠, 刘永智, 武贵龙, . 青藏铁路含融化夹层路基热力响应监测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2815-2824.
[11] 田军, 卢高明, 冯夏庭, 李元辉, 张希巍. 主要造岩矿物微波敏感性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2066-2074.
[12] 贺桂成, 廖家海, 李丰雄, 王 昭, 章求才, 张志军. 水饱和边坡夹层热-孔隙水-力耦合作用模型及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1663-1672.
[13] 杨骐莱, 熊勇林, 张 升, 刘干斌, 郑荣跃, 张 锋, . 考虑温度影响的软岩弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1898-1906.
[14] 张明礼, 温 智, 董建华, 王得楷, 侯彦东, 王 斌, 郭宗云, 魏浩田, . 考虑降雨作用的气温升高对多年冻土 活动层水热影响机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1983-1993.
[15] 陈卫忠, 李翻翻, 马永尚, 雷 江, 于洪丹, 邢天海, 郑有雷, 贾晓东, . 并联型软岩温度-渗流-应力耦合三轴流变仪的研制[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1213-1220.
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[1] 吴 琼,唐辉明,王亮清,林志红. 库水位升降联合降雨作用下库岸边坡中的浸润线研究[J]. , 2009, 30(10): 3025 -3031 .
[2] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[3] 陈红江,李夕兵,刘爱华. 矿井突水水源判别的多组逐步Bayes判别方法研究[J]. , 2009, 30(12): 3655 -3659 .
[4] 和法国,谌文武,韩文峰,张景科. 高分子材料SH固沙性能与微结构相关性研究[J]. , 2009, 30(12): 3803 -3807 .
[5] 雷永生. 西安地铁二号线下穿城墙及钟楼保护措施研究[J]. , 2010, 31(1): 223 -228 .
[6] 肖 忠,王元战,及春宁,黄泰坤,单 旭. 波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析[J]. , 2010, 31(8): 2648 -2654 .
[7] 柴 波,殷坤龙,陈丽霞,李远耀. 岩体结构控制下的斜坡变形特征[J]. , 2009, 30(2): 521 -525 .
[8] 赵洪波,茹忠亮,张士科. SVM在地下工程可靠性分析中的应用[J]. , 2009, 30(2): 526 -530 .
[9] 徐 扬,高 谦,李 欣,李俊华,贾云喜. 土石混合体渗透性现场试坑试验研究[J]. , 2009, 30(3): 855 -858 .
[10] 邓华锋,张国栋,王乐华,邓成进,郭 靖,鲁 涛. 导流隧洞开挖施工的爆破振动监测与分析[J]. , 2011, 32(3): 855 -860 .