辽西地区风积土的强度、冻融特性及其分形性质的研究

摘要

冻土在我国分布面积很广,其研究一直是学术界的一个热点问题,关于冻土的研究,多数是涉及黄土、砂土和粘土,而对风积土的研究目前开展的还不多。针对辽西地区广泛存在的风积土的特殊性进行了大量系统的研究,主要研究工作体现在以下几个方面: (1) 系统地研究了辽西地区风积土的物理性质:风积土的颗粒成分中细颗粒为主要颗粒,其结构相对致密,浸水后不具有明显的湿陷性,初步推断风积土易发生冻胀,且其粒度分布具有明显的自相似性。 (2) 通过对不同冻结温度和不同初始含水量的单轴强度试验,得出风积土的破坏形式和冻风积土单轴状态的应力-应变曲线;通过不同冻结温度、不同围压下的三轴强度试验和三轴蠕变试验,在理论分析的基础上,回归得出了冻风积土的三轴本构关系和三轴蠕变方程。 (3) 利用 SYC-2 型非金属超声波检测仪设计了动态损伤监测系统,获得了冻风积土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量等物理参数与声波参数的关系;实现了对冻风积土损伤的动态监测;基于损伤和分形理论建立了损伤变量和分形维数随应力变化的数学经验表达式。 (4) 进行了风积土在不同冻结温度、含水量、干密度等条件下的水分迁移试验,建立了水热耦合条件下水分迁移的数学模型,获得了试样的温度分布规律。水分迁移过程的?