冻融路基土

冻融后强度衰减低

量化冻融循环、冻结温度、含水率及围压对寒冷地区公路路基土力学性能的影响规律。

Wang, Zecheng · 李栋伟 · Zhiwen, Jia · 74060424 · 孙峤

Applied Sciences (Switzerland) 2024

具体参数

7次冻融循环后破坏应力

{'zh': '289.9', 'en': '289.9'} kPa

7次冻融循环后弹性模量衰减率

{'zh': '19.9', 'en': '19.9'} %

冻结温度从-5 °C降至-15 °C时破坏应力降幅

{'zh': '4.5', 'en': '4.5'} %

含水率从6%增至12%时破坏应力降幅

{'zh': '29.1', 'en': '29.1'} %

含水率从6%增至12%时弹性模量衰减率

{'zh': '50.4', 'en': '50.4'} %

围压从50 kPa增至150 kPa时破坏应力增幅

{'zh': '88.8', 'en': '88.8'} %

围压从50 kPa增至150 kPa时弹性模量增幅

{'zh': '154.1', 'en': '154.1'} %

技术优势

衰减可量化

给出了冻融循环次数、冻结温度、含水率和围压对破坏应力及弹性模量的具体影响幅度，可直接用于设计参数修正。

围压增益显著

围压从50 kPa增至150 kPa时，破坏应力提高88.8%，弹性模量提高154.1%，表明适当增加围压可有效改善冻融后路基承载能力。

含水率敏感

含水率从6%增至12%时，破坏应力降低29.1%，弹性模量衰减50.4%，提示寒区路基需严格控制含水量。

应用场景

• 寒区公路路基：提供冻融后力学参数，指导寒区路基设计与病害防治。
• 冻土工程：量化冻融循环对土体强度和模量的影响，用于冻土工程稳定性评估。
• 道路施工：给出含水率和围压等施工控制指标，优化寒区道路施工工艺。
• 岩土工程：补充寒区粉土冻融力学数据库，为岩土数值模拟提供参数依据。