升温-降温过程中饱和粉质粘土的热特性试验研究

摘要

温度荷载作用下粘性土力学特性的研究是近年来岩土工程领域中的一个重要课题。它在热能贮存、高放射性核废料处置、地热资源开发、供热管道设计、软土地基加固等领域有着重要的应用价值。然而温度对粘性土力学特性影响的研究目前处于初步发展阶段，因此温度变化过程中粘性土的热特性问题是值得进一步研究的。
　　基于以上背景，本文利用温控等向固结压力室对饱和粉质粘土进行了热特性试验研究，研究内容包括试验研究和机理分析两个方面。
　　利用温控等向固结压力室对饱和粉质粘土进行循环温度荷载作用下的试验研究，其中温度变化范围为25℃至75℃，循环次数为6次，围压为50kPa、100kPa、150kPa。每次循环中温度的变化过程包括25℃至75℃的升温阶段、75℃等温阶段、75℃至25℃的降温阶段以及25℃等温阶段，整个试验过程中除了初始排水固结阶段，其余阶段试样内的孔隙水始终处于不排出状态。
　　基于试验结果，本文分析了不同围压和升温-降温过程中温度、孔隙水压力以及试样的体应变的变化过程，并通过热特性机理研究解释了孔隙水压力以及试样的体应变的演变过程。此外分析了同一围压作用下不同加热速率对温度，孔隙水压力以及试样的体应变的影响。