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题名冻结水泥砂土应力应变关系及其影响因素
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作者
袁昌
钟天乾
马起涛
陈鑫
李栋伟
赖远明
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机构
东华理工大学土木与建筑工程学院
江西省地质环境与地下空间工程研究中心
中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室
大连大学建筑工程学院
重庆交通大学土木工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第8期3359-3371,共13页
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基金
国家自然科学基金(42107203,42061011,41977236)
冻土工程国家重点实验室开放基金(SKLFSE202012)
+3 种基金
江西省自然科学基金(2023BAB214077
2022BBG71W01
20232BBE50025)
东华理工大学自然科学基金(DHBK2019251)。
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文摘
在强渗流砂土地层中,常规的地层注浆法难以达到理想的加固、封水效果。为了研究富水砂土地层冻结-注浆联合体的力学特性,通过三轴试验对人工冻结水泥砂土的应力应变关系及其影响因素开展研究,探讨不同冻结环境温度、养护龄期和围压等条件下试样应力应变关系变化规律及强度机理。结果表明:冻结水泥砂土应力应变曲线具有一定应变强化的非线性延性阶段,整体包括密实阶段,线弹性阶段,非线性延性阶段,破坏阶段,呈应变软化型。冻结环境温度的降低、养护龄期的增加使得土体黏聚力和内摩擦角呈非线性增长趋势,提高了冻结水泥砂土抗剪强度,减少了非线性延性阶段应变占比,增强了冻结水泥砂土的脆性;围压的增大提高了冻结水泥砂土抗剪强度,增加了非线性延性阶段应变占比,提高了冻结水泥砂土的延性。基于莫尔-库伦强度准则,建立考虑冻结环境温度和养护龄期综合影响的冻结水泥砂土强度非线性预测模型,预测结果与实测值误差小于5%。研究成果可为富水砂土地层冻结-注浆联合加固方案精细化设计提供参数支持。
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关键词
冻土工程
应力-应变
冻结水泥砂土
抗剪强度
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Keywords
frozen soil engineering
stress-strain
frozen cement-sand soil
shear strength
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分类号
TU444
[建筑科学—岩土工程]
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题名冻结水泥黏土与砂土冲击动力响应及吸能特性
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作者
黄建华
贾敏智
李宏
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机构
福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室
福建理工大学土木工程学院
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出处
《人民长江》
北大核心
2025年第7期191-197,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51678153)
福建省自然科学基金项目(2021J011064)。
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文摘
为探究冻结水泥黏土与砂土冲击动力响应特性,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对冻结水泥黏土和冻结水泥砂土开展了冲击荷载试验,分析了不同冻结温度和冲击气压条件下冻结水泥黏土和砂土的动应力-应变曲线、动弹性模量、动峰值应变和强度及其宏观破坏特征;基于能量守恒定律,通过能量衍生流动转化理论分析土体最优吸能效率值,进而从机理上分析冻结水泥黏土和砂土的动力学破坏过程。研究结果表明:冻结水泥黏土与砂土的动峰值应变与强度、能量吸收效率及其宏观损伤破坏程度随冲击气压的增加和冻结温度的降低而逐渐增大,冻结水泥黏土的峰值强度大于冻结水泥砂土,动峰值应变、能量吸收率则小于冻结水泥砂土;二者的动弹性模量均随冻结温度的降低而先增大后减小;冻结水泥黏土与砂土的最优吸能效率受温度影响显著,冻结水泥砂土的吸能效率更高。研究成果可为冻结与水泥联合加固岩土工程的设计计算提供理论基础。
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关键词
冻结水泥黏土
冻结水泥砂土
冲击动力特性
能量吸收率
SHPB试验
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Keywords
frozen cement clay
frozen cement sandy soil
impact dynamic characteristics
energy absorption rate
SHPB test
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分类号
TU445
[建筑科学—岩土工程]
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