一、冻融作用对土体干容重和含水量影响的试验研究（论文文献综述）
张玲玲[1]（2021）在《冻融循环作用下黄土抗剪强度及微观结构研究》文中进行了进一步梳理黄土由于其特殊的结构性和水敏性,当其处于天然含水率以及未经冻融循环作用影响时,能长期保持较高的强度,而随着含水率增加或者经历冻融循环作用后,其强度将大幅降低。季节性冻土区的上部土在大气温度周期性波动和水分变化的影响下,进行周期性的冻结和融化,在这个过程中,土体内部的物理力学性质不断地发生着变化,这些变化直接影响着黄土边坡的稳定性。而目前对于冻融作用对黄土性质的试验研究,只关注极端冻融温度和含水率影响的试验研究相对比较简单,因为在实际一个冻融循环周期中,温度是处在一个动态变化的周期范围内。故本文研究了在实际温度路径冻融循环方式下,黄土强度随温度的变化规律以及反复冻融循环作用下黄土的抗剪强度参数变化规律和微观结构特性,为该类型黄土滑坡的防灾减灾提供借鉴作用。本文以吕梁地区原状马兰黄土为研究对象,通过收集资料和室内试验的方式,研究了当温度周期性变化的冻融循环方式下,不同冻融循环次数对黄土的物理力学性质的影响,具体工作如下:（1）收集了吕梁地区1960～2019近50年来的地表气温资料,并以五年为一个时间阶段点,得到了12个年最低最高温控制点。根据温度周期变化的特点,进行0、1、3、7、12次冻融循环。原状土在经过不同冻融次数后,其表面劣化严重,观察到土体表面的碎屑越来越严重,冻融作用叠加到一定程度后,土体表面出现了微裂纹和裂缝。（2）研究了温度的变化对土体强度的影响,将一轮循环分为不同阶段,分析不同含水率土样在每个阶段土体强度的变化。结果表明:土体的强度与设置的温度呈现明显的负相关关系。当温度由18℃升至最高温时,土体的强度下降,高温对土体强度影响较小,温度由最高温降至最低温时,强度持续升高,当土体中的水全部结为冰时土体的强度此时最大,当温度由最低温回升至18℃时,强度随之降低。试验结果表明当温度在0℃以上时,温度对土体强度影响较小,在0℃以下时,影响较大。（3）根据直剪试验结果,当不同含水率土样经过不同冻融次数的循环后,各含水率土样就均表现为首次冻融强度下降最大,随着冻融次数的进行降低幅度越来越弱。土体的黏聚力随着冻融作用的叠加呈指数型下降,冻融7次时基本稳定,高含水率黄土本身黏聚力相对较低,整个冻融过程减小程度远不如低含水率土样变化大。土体的内摩擦角随着冻融循环次数的增加整体变化幅度不大。（4）根据扫描电镜试验结果,冻融循环作用使得土体结构变得疏松,颗粒破碎化严重,土体内部孔隙发育,颗粒发生偏转,颗粒间接触方式由面面接触转为点点接触和点面接触为主要方式,粒间的排列方式由架空成孔和架空-镶嵌成孔为主转变为架空成孔为主要方式,对孔隙特征进行定量化分析表明,土体内中等孔隙数量增加,土体内微孔隙数量减少,冻融作用使得孔隙越来越不规则,即圆形度升高。土体孔隙平均分形维数规律不明显。
韩雷雷[2]（2021）在《季节冻土区冷阻层路基结构稳定性及应用研究》文中指出季节冻土区道路冻害现象十分普遍,严重影响了季冻区道路的使用寿命,增加了道路养护成本。如何提升季冻区道路服役性能,减少季冻区路基冻害成为亟待解决的现实问题。冻胀融沉是季冻区路基冻害的主要表现形式,冻胀融沉问题的本质是在冬季负温度梯度作用下,路基内水分向路基顶面迁移,在负温度的作用下冻结成冰,水分由液态向固态的转变造成体积增大,挤压周围结构形成冻胀现象;在春季随着温度的升高,冻结的土体逐渐融化形成饱水层,同时造成路基与垫层间脱空,在行车荷载作用下,饱水层水分混合着路基填料被挤压出道路结构导致翻浆。冻胀翻浆问题严重影响路基稳定性,目前常用的处置措施有改善路基土质、保温法、改进路基路面结构等,这些方法一定程度上改善了路基冻胀融沉问题,在结合地区优势资源,实现绿色、环保、高效的冻害治理方法方面还需进一步研究。随着国家对油页岩资源的不断开发,大量油页岩废渣堆积成山,对周围生态环境造成威胁。近年来国家宏观调控和环境保护限制了河流石的开采,筑路用砂石材料日益紧缺,亟需寻找替代砂石材料的新型筑路材料缓解紧缺现状。本文依托国家自然科学基金项目（51578263）和吉林省交通运输重点工程科技计划项目（2017ZDGC-6）,针对季冻区路基冻害问题,从提升路基稳定性角度,提出了利用冷阻层路基解决季冻区路基冻胀融沉问题的思路,实现了废弃油页岩废渣再利用,缓解了砂砾材料紧缺的现状,其中冷阻层路基由挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS板）和油页岩废渣、粉煤灰改良粉质黏土组成。采用理论分析、室内外试验与数值模拟相结合方法,进行冷阻层路基的材料优选、结构设计和性能试验,分析冷阻层路基在季冻区环境条件下的水温分布和动力响应规律,并成功将冷阻层应用于实体工程中。通过原位加载试验评价了冷阻层路基的实际应用效果,采用数值模拟方法补充和完善了冷阻层路基的实际工程应用效果评价,为冷阻层路基在季冻区道路建设中的应用提供参考。本文主要研究内容如下:（1）通过分析路域环境内的热流分布,从减少地表热流与路基发生热交换和提高路基填料抗冻稳定性的角度出发,提出采用XPS板+改良土的冷阻层路基形式,通过试验确定XPS板和改良土的基本性能参数,根据热值等效理论对XPS板进行结构计算。其中改良土为油页岩废渣、粉煤灰改良粉质黏土,是一种抗冻稳定性突出,路用性能优良,能够实现废弃资源再利用的新型路基填料。（2）开展冷阻层路基的室内外隔温试验,通过对比分析对冷阻层路基的抗冻性能进行评价。其中室内试验通过单向冻融试验系统实现对冻结条件的精确控制,评价冷阻层路基的抗冻特性,在室内试验的基础上开展室外模型试验,进一步探究冷阻层路基在自然环境下的抗冻表现,为实体工程应用提供数据参考。（3）开展冷阻层路基的动力响应试验,评价冷阻层路基的动力稳定性。开展室外改良土动力响应试验,探究改良土在自然冻融环境下的动应力变化规律,从动力响应角度为解决冻胀融沉问题提供数据支持;室内冷阻层路基动力响应试验探究不同荷载条件下冷阻层路基的动力响应规律,评价冷阻层路基的动力稳定性。（4）在冷阻层路基的抗冻稳定性和动力稳定性研究的基础上,开展了在实际工程中设置冷阻层路基的应用研究,实现研究成果向实体工程的转化。研究冷阻层路基在实体工程中的施工工艺,并对冷阻层路基的经济效益进行分析;在实体工程中布设传感器,通过采集冷阻层路基的性能参数,包括不同冻结时期的温度数据和原位加载试验的动力响应数据,评价冷阻层路基的实际使用效果。（5）建立实体工程有限元模型,分别进行温度场和动力场计算,通过分析实体工程的年温度分布规律及动荷载作用下的动应力和位移分布规律,全面展示冷阻层路基的实体工程应用效果,本章内容是对冷阻层路基工程应用效果评价的补充。
张泽宇[3]（2021）在《冻融交替对黄土高原三种主要土壤水蚀过程的影响模拟研究》文中研究指明我国黄土高原北部季节性冻融区土壤在秋末及春初季节受冻融交替作用极易发生侵蚀,影响该区域农业生产活动。为探究季节性冻融对土壤理化性质及水蚀过程的影响,本研究以黄土高原季节性冻融区三种典型土壤为研究对象,通过室内冻融模拟试验和坡面放水冲刷试验,测定土壤理化性质,研究冻融过程中土壤理化性质的变化规律;利用EPIC模型估算土壤可蚀性K值,分析冻融对其影响规律;观测冲刷过程中坡面产流产沙过程,分析总产流产沙量、产流产沙速率及水动力学参数的变化规律,探究其对不同冻融条件的响应,为该地区土壤侵蚀预报及防治提供科学依据。得到主要结论如下:（1）冻融交替过程中各层土壤温度总体呈波动式下降趋势,以表层土壤温度变化最为剧烈;各层土壤含水量总体呈波动式减小趋势,其变化过程受温度影响较大。冻融过程中各土层土壤温度总体呈波动式下降趋势,表层土壤温度变化最剧烈,在冻融交替15次后,仅0～10cm土层为解冻层。冻融过程中各土层土壤含水量总体呈波动式减小趋势,其变化过程受温度影响,经过反复冻融交替后,非解冻层土壤含水量因水分相变而减少,0～5cm层土壤含水量因水分蒸散而减小。冻融过程中各土层土壤含盐量总体呈波动式减小趋势,其变化趋势与土壤含水量变化趋势大致相同,经反复冻融交替后,非解冻层土壤含盐量迅速减少,0～5cm和5～10cm层土壤含盐量减少量相对较小。（2）随着冻融交替次数的增加,塿土、黄绵土及风沙土的容重、土壤抗剪强度、土壤硬度总体呈显着减小趋势;土壤孔隙度、饱和导水率、崩解速率总体呈显着增加趋势。冻融交替过程中,塿土、黄绵土及风沙土的容重随冻融交替次数的增加总体呈显着减小的趋势,在冻融交替10次之后,呈逐渐稳定的趋势,在冻融交替20次时达到最低水平;塿土、黄绵土及风沙土的土壤孔隙度总体呈现显着增加的趋势,冻融交替次数对土壤孔隙度有显着影响（p<0.05）,在冻融交替10～15次之后,呈逐渐稳定的趋势,在冻融交替15～20次时达到最高水平;塿土、黄绵土及风沙土的土壤抗剪强度随着冻融交替次数的增加总体呈显着减小的趋势（p<0.05）,在冻融交替20次时达到最低水平;塿土、黄绵土及风沙土的土壤硬度随着冻融交替次数的增加总体呈显着减小的趋势（p<0.05）,在冻融交替10～15次后趋于稳定;塿土和黄绵土的饱和导水率随冻融交替次数的变化总体呈显着增加趋势（p<0.05）,风沙土的饱和导水率随冻融交替次数的变化总体呈先增大后减小再增大的趋势;三种供试土壤的崩解速率随冻融交替次数的变化总体呈显着增加趋势（p<0.05）,在冻融交替10次后崩解速率趋于稳定;三种供试土壤的粘粒含量随冻融交替次数显着减少（p<0.05）,砂粒含量呈增加趋势,塿土和黄绵土砂粒含量显着增加（p<0.05）;塿土、黄绵土和风沙土的有机质含量随冻融交替次数的变化总体呈先增加后减少再增加的趋势。（3）土壤可蚀性K值随冻融交替次数增加呈增大趋势,在冻融交替10～15次后逐渐趋于稳定。冻融交替过程中,土壤可蚀性K值与测定的所有土壤理化指标均显着相关（p<0.05）,冻融交替前后测定的土壤理化性质各指标之间相关性显着,经主成分分析后筛选出三个主成分,其累计方差达到91.02%。（4）三种供试土壤坡面产流量总体随冻融交替次数增加呈现先增大后减小再增大的变化趋势,产沙量总体呈增大趋势;产流速率在开始时急剧增长,后趋于稳定;产沙速率在开始时急剧增长,后呈下降趋势。在冻融交替过程中,塿土、黄绵土和风沙土坡面径流总量随冻融交替次数的变化总体呈先增大后减小再增大的趋势,泥沙总量总体呈增大趋势,在冻融交替15次时,分别达到最大值。坡面放水冲刷过程中,产流速率在开始时急剧增长,后稳定波动变化,冻融交替次数越大,波动幅度越大;产沙速率在开始时急剧增长,后急剧波动下降,随着冲刷时间增加,其减小速度逐渐放缓,在冲刷结束时,达到最小值;随着冻融交替次数的增加,产沙速率和产流速率总体呈增加趋势。通过相关分析可知产沙总量与径流总量、土壤类型、冻融交替次数、土壤可蚀性K值、土壤容重、孔隙度、抗剪强度、土壤硬度、饱和导水率、崩解速率、粘粒含量、粉粒含量、砂粒含量和有机质含量均显着相关（p<0.01）,由主成分分析可知这些变量可以解释其90.54%的变化。
朱树顺[4]（2021）在《基于冻融作用的非饱和硫酸盐渍土-结构界面力学行为研究》文中认为我国盐渍土分布广泛,特别是我国西北地区不仅盐渍土分布广而且气候复杂多变,冻融作用明显,冻融作为一种风化过程,不断的改变着土与结构的相互作用。为了了解冻融作用对盐渍土-结构接触面力学行为的影响,本文采用扫描电镜观察与分析对非饱和硫酸盐渍土的微观结构进行了研究。并通过室内直剪试验,对非饱和硫酸盐渍土-混凝土块和钢块接触面进行了冻融循环次数、含盐量等相关影响因素的研究。主要研究内容和结论包括以下几点:（1）对不同含盐量硫酸盐渍土进行扫描电镜观察与分析,发现土颗粒孔隙直径随着含盐量的增大,大体呈现先减小后增大的趋势,含盐量3%的硫酸盐渍土体的孔隙直径最小;土粒间孔隙数量随着含盐量的增大,大体呈现先增大后减小的趋势,含盐量3%的硫酸盐渍土体的孔隙数量最多。（2）在不含盐的情况下,随着冻融循环次数的增加,硫酸盐渍土-混凝土及钢接触面的界面内摩擦角和界面黏聚力都呈现出先增大后减小的规律。在含盐的情况下,随着冻融循环次数的增加,两种接触面处的界面内摩擦角均呈现先增大后减小再增大的趋势,而界面黏聚力均呈下降的趋势。在冻融作用下,随着含盐量的增大,硫酸盐渍土-混凝土及钢接触面处的界面内摩擦角均呈现先减小后增大再减小的规律。在冻融作用下,随着含盐量的增大,硫酸盐渍土-混凝土及钢接触面处的黏聚力均呈现先减小后增大的规律。（3）在整个直接剪切试验过程中,硫酸盐渍土-混凝土接触面剪应力-剪切位移曲线可分为四个阶段依次为:线弹性、强化、软化及流动阶段;硫酸盐渍土-钢块接触面剪应力-剪切位移曲线大体分为三个阶段依次为:线弹性、强化、流动阶段,没有出现软化阶段。（4）对于硫酸盐渍土-混凝土界面,在相同冻融次数下,接触面抗剪强度随着含盐量的增大,大体呈现先减小后增大再基本不变的规律。对于硫酸盐渍土-钢块界面,在相同冻融次数下,接触面抗剪强度随着含盐量的增大,大体呈现先减小后增大再减小的规律。硫酸盐渍土-混凝土及钢界面,不含盐的情况下,接触面抗剪强度随着冻融循环次数的增加,呈现先增大后减小的规律;含盐的情况下,接触面抗剪强度随着冻融循环次数的增大,呈现先增大后减小再增大的规律。（5）不同含盐量下,随着冻融循环次数增加,硫酸盐渍土界面处的基质吸力均呈现逐渐减小的规律。在不同冻融次数下,随着硫酸盐渍土含盐量的增大,硫酸盐渍土接触面处的基质吸力呈现先减小后增大的规律。硫酸盐渍土-混凝土及钢界面处的抗剪强度的大小与硫酸盐渍土界面处的基质吸力作用面积成正比。（6）通过引用不同本构模型,对硫酸盐渍土-混凝土、钢界面剪应力-剪切位移的适用性进行评价。发现对硫酸盐渍土-混凝土界面剪应力-剪切位移拟合较好的有指数曲线模型及统计损伤模型;对硫酸盐渍土-钢块界面剪应力-剪切位移拟合较好的有指数曲线模型、统计损伤模型及龚帕兹模型。
刘经[5]（2021）在《冻融循环对盐渍土粒度成分变化规律的研究》文中研究指明吉林省西部位于松嫩平原西南部,作为我国的典型季节性冻土区,地处半湿润-半干旱气候过度带。区域内降水少,且主要集中在温度较高的夏季,而冬季又寒冷干燥,全年范围内蒸发量大于降水量,使得区域内形成了典型的季节性气象干旱,从而导致了土体盐渍化。区域内分布的盐渍土以碳酸型盐渍土为主,总面积可达1.5×104 km2。随着社会的不断发展,大规模的土地开发整改项目不断进行,然而盐渍土特殊的工程地质性质,使得区域内侵蚀、潜蚀、崩塌、冻胀、溶陷等不良地质现象频发,对人类日常生活及各类工程活动产生了严重不利影响。而土的粒度成分与土的工程地质性质密切相关,因此针对冻融循环对盐渍土粒度成分的影响进行研究,对掌握盐渍土工程地质性质,更好的服务于社会生产活动具有重要意义。本文依托吉林乾安地区引水渠道工程,以乾安地区盐渍土为主要研究对象,通过野外现场调查,选取研究区埋深40、80、180 cm土样进行研究。以含盐量为标准将三种土样分为非盐渍土（乾安180 cm土样,添加长春土样进行对照）、盐渍土（乾安40、80 cm土样）。考虑到研究区属于典型的季节性冻土区,各时各地土体含水率、含盐量指标也会有所差异,因此试验过程中分别制备不同含水率、含盐量（仅盐渍土中）的土样进行冻融循环试验,并对冻融循环后的土样进行粒度成分测试。得到以下几点主要研究成果:（1）随深度变化,研究区各个土层在含盐量、粒度组成上也有较大不同。含盐量上,随土层深度变化表现出低-高-低的变化规律,阳离子以钠离子（Na+）为主,阴离子以碳酸根(CO32-)及重碳酸根（HCO3-）为主。试验所选40、80、180 cm土样及长春土样定名分别为粉质中亚黏土、含砂亚黏土、粉质轻亚黏土、粉质轻亚黏土。（2）冻融循环对土的粒度成分具有一定的影响,同一土样冻融循环过程中粒度分布具有一定的相似性,不同土样经冻融循环后粒度成分的变化特征也有所不同,各个土样其初始粒度成分是冻融循环后最终粒度成分的决定性因素。（3）制样过程中,因水对颗粒结合水膜的改变造成风干土中大颗粒不断分散,受塑限含水率影响,同一含水率下,水分对结合水膜的改变效果也有所不同。盐渍土中,盐分的加入造成颗粒结合水膜整体更厚,分散作用进一步加强,当含盐量达到2%～2.5%时,因大量Na+吸附于颗粒表面,对结合水膜起到一定的压缩作用,这种分散现象受到了一定的抑制。（4）非盐渍土中,未冻融土样与风干土相比,各个制样含水率条件下以20μm为界,小于此粒径的颗粒含量增加,大于此粒径的颗粒含量减少,随着制样含水率的增加,大颗粒分散现象更为显着;随着冻融次数的增加,土样颗粒变化以20μm为界,小于此粒径的黏粒、粉粒含量不断减少,而大于此粒径的粉粒、砂粒含量不断增多。（5）盐渍土中,土样粒度成分的改变受含盐量、含水率共同影响,随着含盐量的增加,未冻融土样与风干土相比大颗粒分散现象更为显着,颗粒转变界线提高至30μm附近,小于此粒径的颗粒含量增加,大于此粒径的颗粒含量减少,当含盐量处于1%、1.5%时,随着制样含水率的增加,大颗粒分散现象不断显着,当含盐量处于2.5%时,制样含水率的增加抑制了这一现象;冻融循环过程中,土样粒度成分的变化规律整体不变,但因盐分的加入,颗粒团聚效果进一步增强,以30μm附近为界,小于此粒径的黏粒、粉粒含量不断减少,大于此粒径的粉粒、砂粒含量不断增加。（6）因黏粒具有一定的胶体特性及选择吸附性,因此冻融循环过程中一部分黏粒相互团聚或连结较小的粉粒使其向粒径更大一级的颗粒发生转变,而另一部分则直接吸附于较大的粉粒、砂粒表面,从而导致土体粒度成分发生改变。盐分的加入,使得这种效果整体增强,颗粒转变粒径界线有所提高。
穆海龙[6]（2021）在《基于冻融补水新方法的季冻土力学特性研究》文中指出季冻区受其特殊的季节气温变化路基土经历周期性的冻融循环,使路基产生冻胀、融沉等一些自然冻害,尤其在有水分补给情况下会加剧路基冻害的程度,弱化土体强度,使道路产生不均匀沉降,影响道路的安全行驶与舒适度,加大了在道路维修和养护方面的投入。然而影响季冻区路基土强度及力学性质的内外因素复杂,各因素之间的交互作用相互影响,由于现场试验不可控因素过多,可操作性低,因此,通过室内模拟试验来反映季冻土性质已成为通用方法。现有关于室内季冻土试验不外乎于封闭系统和开放系统下展开,但由于封闭系统无外界水源的补给也无水分的排出,开放系统直接连接外界水源进行补水,往往造成试样快速饱和或过饱和。本文考虑到现场实际冻融补水方式,发现两种补水方式均与真实自然环境下冻融补水方式存在不符的情况。因此,提出一种季冻土冻融补水新方法—单向冻融自然补水方法,并研制了试验装置;基于冻融试验新方法和试验装置展开室内季冻土试验,分析了单向冻融自然补水试验过程中的温度变化特征及冻融后的水分迁移特征;并基于单向冻融自然补水试验方法下的三轴UU试验,给出了单向冻融自然补水后试样应力-应变曲线、静强度及抗剪强度指标的特征变化;最后对比分析了不同冻补水方式下试样应力-应变曲线、静强度及抗剪强度指标的变化特征。主要研究工作如下:（1）结合现有室内模拟季冻土试验方法和装置的不足与欠缺,考虑自然界真实冻融补水方式,提出一种更加符合现场实际的冻融补水新方法—单向冻融自然补水方法,并对试验装置进行研制,给出新方法的实施方式及装置的组成与功能,可较准确地模拟季冻区现场实际的冻融补水状况。（2）通过自制试验装置展开室内季冻土试验-单向冻融自然补水试验,通过温度传感器实时监测补水土层内部温度变化,分析了冻融温度的变化特征;采用分层切片法对试样和补水土层不同高度处土层含水率进行测试,分析在单向冻结作用下土中水分的迁移特征。（3）基于单向冻融自然补水试验下的三轴UU试验,给出不同初始含水率和不同围压下试样应力-应变曲线、静强度及抗剪强度指标的变化特征。（4）考虑不同冻融补水方式:单向冻融自然补水、单向不补水冻融、三向冻融,给出了不同冻融补水方式下试样的应力-应变曲线、静强度及抗剪强度指标,对比分析了不同冻补水方式对试样力学特性的影响特征。
曹华林[7]（2020）在《冻融条件下不同应力路径深部黏土的变形与波速特性研究》文中研究指明深厚冲积层冻结法凿井工程中,深土在高应力下经历了一次冻融循环,将诱发土体内部结构改变,进而导致其强度与变形特性发生变化。声波的传播特征与岩土介质内部密切相关,了解冻融过程深土不同应力状态下的力学特性和波速特性的关系,对于揭示深土冻融作用机制有一定意义。为此本文以深部重塑黏土为研究对象,开展了“等压固结—有载冻融—卸载”等不同应力路径下强度与蠕变试验,系统地研究了深土冻融前后的变形与波速特性。为了满足室内试验需求,研制出三轴弯曲元冻融试验装置。该装置配有侧装式弯曲元系统,并能实现径向应变测量,轴压最大200KN,围压最大10MPa,温度范围在-40℃～40℃区间。通过对深部黏土进行了等压固结和有载冻融试验,获取了土体的变形及剪切波速信息。研究结果表明深部黏土在4～8MPa应力环境中,结冰温度Tf为-6℃左右。冻结过程中当温度高于结冰温度Tf时,土体的径向应变与剪切波速基本不发生改变;当温度处于近相变区时,径向变形急剧膨胀,剪切波速大幅增长;当温度低于该相变区间后,变形及波速等指标趋于缓慢变化。对于融化过程未发现明显的特征分界点,而其变形与波速指标在-5℃～0℃急剧变化,表明本试验条件下冻结过程与融化过程的冰水剧烈相变区间存在明显的差异。同时,经过一次冻融循环作用后土体的剪切模量有所衰减,总体而言,冻融作用使得剪切模量衰减了11.6%。其次,在恒轴压卸围压的路径下研究深部黏土冻融后的抗剪性能,获取了卸载路径下偏应力-应变曲线,其偏应力-应变曲线呈现出应变硬化现象。冻结温度越低,冻融土的破坏强度和割线模量越小。并得到了冻融土卸载路径下的侧向变形系数变化规律。同时,本试验条件下由波速得到的动弹模Ed比割线模量Esec约高10余倍。最后,开展了深部冻融土恒轴压卸围压蠕变试验,获得的蠕变曲线由瞬时蠕变、衰减蠕变及稳定蠕变三个阶段组成,轴向蠕变速率大于径向蠕变速率。同时冻结温度越低,对应的长期强度也越低。在三轴剪切蠕变过程中,剪切波速随变形发展呈现下降趋势。该论文有图108幅,表28个,参考文献81篇。
魏盛昊[8]（2020）在《冻融作用下路基填土力学特性及变形预测研究》文中研究表明我国的青藏高原及中北部地区为冻土的主要分布区域。近年来,我国多年冻土区高速公路的建设速度在逐渐加快,然而由于多年冻土易随温度的升降产生明显的冻融变化,多年冻土区公路路基受到的冻胀融沉等病害问题十分严重。随着温度周期性的变化,路基不断经历冻融循环,导致路基填土和活动层中的土颗粒产生了新的排列方式和结构连接,从而改变了土体的力学性质。与此同时,公路的建设活动改变了冻土内部的水热平衡状态,引起冻土内部温度的上升以及冻土上限的提高,影响路基的稳定性。本文针对多年冻土区路基填土力学特性的变化及路基未来发生变形的预测进行了研究。所得结论如下:（1）通过不固结不排水三轴剪切试验（UU试验）,研究含水率、围压、冻融循环次数的影响,分析了单因素下冻融循环对抗剪强度、应力-应变曲线、弹性模量以及抗剪强度指标的影响。结果表明:在冻融作用下,土体应力-应变曲线不会改变反映形式,弹性模量和抗剪强度在7次冻融循环后,都达到最小值,土的黏聚力则不断减小,而冻融循环对内摩擦角的影响不显着。（2）基于正交试验,采用直观分析法和方差分析法,研究了冻结温度、冻融次数、压实度、围压和含水率等影响因素及其之间的交互作用,对填土力学特性影响的显着性程度。结果表明:压实度、含水率以及围压与冻结温度之间的交互作用对填土力学特性的影响最为显着。（3）通过室内冻胀融沉试验,分析了不同含水率、干密度、荷载条件下,土体融沉系数和冻胀率的变化规律,并建立了稳定冻胀率与稳定融沉系数预测模型。结果表明:融沉系数与冻胀率随含水率的增大都呈线性增大,冻胀率随干密度的增大表现为先增大后减小,随荷载的增大呈线性减小,融沉系数变化与之相反。（4）通过建立考虑孔隙冰含量、土体负温与水分迁移之间动态平衡关系的冻土水热耦合模型,研究了多年冻土区路基温度场的分布特征,并结合稳定融沉系数与稳定冻胀率的研究成果,预测了路基的长期变形。结果表明:路基中心处15年内的累积变形量为101mm,路肩累积变形量达到97mm,两者的长期变形基本一致。
赵金凯[9]（2020）在《深部冻融黏土一维流变固结特性与模型研究》文中进行了进一步梳理我国中东部地区的冲积地层中广泛分布着厚黏土层,在冻结法凿井工程中,深部黏土在高地应力条件下经历冻融作用,将显着改变其工程性质,并对井壁稳定性有重要影响,因此深入了解深部冻融黏土的固结特性有重要意义。为此,本论文对深部冻融黏土开展流变固结特性研究,具体研究工作如下:1)对深部无载、有载冻融黏土开展“分级加载”高压一维流变固结试验,探究冻融作用、初始含水率、固结压力和冻融荷载对深部黏土流变固结特性的影响规律;2)基于室内试验数据,选取适合深部冻融黏土的流变元件模型,在ABAQUS中进行二次开发,编译模型UMAT子程序,用最小二乘法拟合模型参数,在ABAQUS中开展单轴蠕变数值分析,判断数值计算结果和试验结果的吻合程度。论文取得主要结论如下:（1）深部冻融土在每级固结压力下的蠕变变形分为瞬时变形、衰减蠕变和稳定蠕变三个阶段;随着固结压力的增加,冻融黏土的瞬时应变和蠕变应变量不断增大,达到稳定蠕变的时间增长;随着初始含水率的升高,蠕变变形量与总变形量之比增大,衰减蠕变持续的时间增长,土样的蠕变效应更加显着。（2）无载冻融土的瞬时变形量小于未冻融土,而蠕变变形量和整体变形量大于未冻融土,且这种差异程度随土样初始含水率的升高和固结压力的增加逐渐减小;受冻融过程高应力影响,有载冻融土的瞬时应变和蠕变应变量要小于无载冻融土,但土样达到固结稳定所需要的时间增长。（3）深部无载冻融黏土的次固结系数随固结压力的增加先增大后减小,次固结系数的峰值发生在4MPa附近;有载冻融土的次固结系数大于无载冻融土,且有载冻融黏土的冻融荷载越大,次固结系数越大;初始含水率对深部冻融黏土次固结系数的影响规律为:初始含水率越大,土样的次固结系数越大。（4）深部冻融黏土的侧压力系数在固结初期较大而后随着固结时间的增加逐渐减小;对于无载冻融土,固结压力越大,初始含水率越高,侧压力系数越大;对于有载冻融土,冻融荷载弱化了初始含水率和固结压力对侧压力系数的影响规律;本试验条件下,深部冻融黏土稳定后的侧压力系数范围为0.40～0.649。（5）基于试验结果,采用伯格斯蠕变模型描述深部冻融黏土的蠕变变形;蠕变模型参数E1、E2、和η2均与固结压力呈线性关系;调用编译的Burgers蠕变模型UMAT子程序对深部冻融土进行单轴蠕变数值模拟,发现数值计算结果与室内试验数据的吻合度较高,验证了UMAT子程序的正确性。该论文有图73幅,表19个,参考文献111篇。
闫佳雯[10]（2020）在《冻融循环条件下生物炭施入对农田黑土土壤氮素矿化及淋溶损失的影响》文中进行了进一步梳理作为世界上四大黑土区之一—中国东北部黑土区,不仅是我国非常重要的粮食生产基地,也是重要的粮食输出地区。黑土的土质肥沃,适宜玉米、大豆等多种种植作物的生长,是极其珍贵的自然资源之一。另外,因其占据独特的地理条件及受气候条件变化特征的影响,东北黑土区域内常发生冻结-融化的循环过程,冻融作用对于黑土区生态系统的影响必然会造成氮素相关形态的迁移与转化,从而影响到了土壤内氮素的矿化作用及淋溶损失的现象。因此,针对中国东北部松嫩平原经历频繁冻融交替现象,本文对取自松嫩平原上东北农业大学试验基地的土壤样品设置了室内冻融循环试验,探究在冻融循环条件下,不同生物炭施入量（炭土比分别为0、2%、4%和6%）及不同的初始土壤含水率（10%、15%、20%和25%）共同作用下,土壤样品中不同形态氮素含量、团聚体组分变化、土壤含水量、淋溶液中各形态氮素损失量的变化特征,用以分析研究冻融循环对农田黑土区土壤氮素循环的影响。研究结果如下:（1）冻融循环作用影响土体内部结构和水分分布状况,破坏了团聚体的稳定性,进而影响氮素循环过程。生物炭的施入则提高了土壤对于水分的固持能力,并提高了团聚体抵抗冻融作用带来的破坏效应。（2）冻融循环作用对黑土土壤中铵态氮含量影响显着（p<0.05）,铵态氮含量在冻融循环过程中呈现先增加后减少的趋势,且在第三次冻融循环时达到含量的最大值。铵态氮含量随着土壤初始含水量的增加而增加,随着生物炭施入量的增加而减少。（3）冻融循环作用对黑土土壤中硝态氮含量影响显着（p<0.05）,硝态氮含量在冻融循环过程中呈现先增加后减少的趋势,且在第三次冻融循环时达到含量的最大值。硝态氮含量随着土壤初始含水量的增加而增加,并且随着生物炭施入量的增加也呈现增加的趋势。（4）冻融循环促进了氮素淋溶过程的发生,加剧氮素淋溶流失量的产生,且随着冻融循环过程的发生,淋溶损失累积量呈现现增大后减少并趋于稳定的趋势。生物炭的施入有效的增加了土壤固持氮素的能力,使得淋溶损失量随着生物炭含量的增加而有所减少,在炭土比为6%时呈现出相反的趋势。上述研究表明,冻融循环对黑土氮素循环过程有显着影响,生物炭施入则进一步影响了氮素的循环过程。本文探讨了在冻融循环条件下,不同生物炭含量施入后农田土壤氮素矿化特征及淋溶损失的变化特征。研究结果为东北地区农田黑土氮肥的有效利用及生物炭的施加提供理论参考,也为土壤生态系统的氮素循环及环境生态效应提供实践支撑。
二、冻融作用对土体干容重和含水量影响的试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、冻融作用对土体干容重和含水量影响的试验研究（论文提纲范文）
（1）冻融循环作用下黄土抗剪强度及微观结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 冻融作用下黄土物理力学性质研究现状 |
| 1.2.2 冻融循环作用下土体微观结构研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 研究区工程地质概况 |
| 2.1 自然地理概况 |
| 2.2 气象水文 |
| 2.3 地形地貌 |
| 2.4 地层岩性 |
| 2.5 地质构造 |
| 2.6 水文地质条件 |
| 第3章 试样制备及冻融前后土样表观特征分析 |
| 3.1 试验原理及方案 |
| 3.2 试样的采集与制备 |
| 3.2.1 土样采集 |
| 3.2.2 土样基本物理参数测定 |
| 3.3 试验仪器的选择 |
| 3.4 冻融循环次数对黄土表面劣化影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 冻融循环作用下黄土抗剪强度研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 冻融循环过程中不同阶段土体强度变化 |
| 4.3 冻融循环次数对土体抗剪强度的影响 |
| 4.4 黏聚力劣化拟合曲线模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冻融循环后黄土微观结构研究 |
| 5.1 土体微观结构研究方法 |
| 5.2 试样制备及微观图片的分析 |
| 5.2.1 试样制备及微观图片 |
| 5.2.2 PCAS、Image-Pro Plus软件研究参数的选取 |
| 5.3 冻融循环后孔隙微观结构特征的定量分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）季节冻土区冷阻层路基结构稳定性及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 季冻区路基冻害机理研究现状 |
| 1.2.2 季冻区路基冻害治理方法研究现状 |
| 1.2.3 油页岩废渣应用研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 本文的主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 季冻区冷阻层路基结构设计 |
| 2.1 冷阻层路基隔温机理 |
| 2.1.1 路表热流 |
| 2.1.2 季节性冻结深度计算 |
| 2.1.3 减小冻结深度 |
| 2.2 冷阻层XPS板材料性能 |
| 2.2.1 表观密度 |
| 2.2.2 导热系数 |
| 2.2.3 抗压强度及弹性模量 |
| 2.2.4 XPS板优选 |
| 2.3 冷阻层路基设计 |
| 2.3.1 XPS板结构设计 |
| 2.3.2 油页岩废渣、粉煤灰改良土 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 季冻区冷阻层路基抗冻稳定性研究 |
| 3.1 室内单向冻结试验 |
| 3.1.1 试验设备 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.1.3 试验结果 |
| 3.1.4 结论 |
| 3.2 室外冷阻层路基模型试验 |
| 3.2.1 试验方案 |
| 3.2.2 试验结果 |
| 3.2.3 结论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 季冻区冷阻层路基动力稳定性研究 |
| 4.1 改良土室外路基模型动应力响应试验 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 试验结果 |
| 4.1.3 结论 |
| 4.2 冷阻层路基室内模型动力响应试验 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.2.3 结论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 季冻区冷阻层路基工程应用研究 |
| 5.1 工程简介 |
| 5.2 冷阻层施工工艺研究 |
| 5.2.1 试验路原材料及要求 |
| 5.2.2 施工工艺 |
| 5.3 工程经济分析 |
| 5.4 试验路原位加载试验 |
| 5.4.1 原位加载试验准备工作 |
| 5.4.2 试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 季冻区冷阻层路基应用效果数值模拟 |
| 6.1 几何模型建立 |
| 6.2 温度场模拟 |
| 6.2.1 边界条件 |
| 6.2.2 道路结构材料参数 |
| 6.2.3 温度场模拟结果 |
| 6.3 动力场模拟 |
| 6.3.1 荷载施加 |
| 6.3.2 道路结构材料参数 |
| 6.3.3 动力场模拟结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）冻融交替对黄土高原三种主要土壤水蚀过程的影响模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻融作用对水分和盐分运移的影响 |
| 1.2.2 冻融作用对理化性质及可蚀性的影响 |
| 1.2.3 冻融作用对水蚀的影响 |
| 第二章 研究内容及研究方法 |
| 2.1 主要研究内容 |
| 2.2 研究区概况及试验用土 |
| 2.2.1 研究区概况 |
| 2.2.2 试验用土 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 室内冻融模拟试验 |
| 2.3.2 土壤可蚀性K值计算 |
| 2.3.3 室内坡面放水冲刷试验 |
| 2.3.4 数据分析 |
| 2.4 技术路线 |
| 第三章 冻融过程中土壤温-湿-盐变化特征 |
| 3.1 冻融交替过程中土壤温度的变化特征 |
| 3.2 冻融交替过程中土壤含水量的变化特征 |
| 3.3 冻融交替过程中土壤含盐量的变化特征 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 冻融作用对土壤理化性质及土壤可蚀性K值的影响 |
| 4.1 冻融作用对土壤理化性质的影响 |
| 4.2 冻融作用对土壤可蚀性K值的影响 |
| 4.3 冻融作用对土壤可蚀性的影响分析 |
| 4.3.1 相关分析 |
| 4.3.2 主成分分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 冻融作用对坡面水蚀过程的影响 |
| 5.1 冻融作用对产流产沙的影响 |
| 5.2 冻融作用对坡面产流产沙过程的影响 |
| 5.3 冻融作用对水动力参数的影响 |
| 5.4 冻融作用对坡面水蚀的影响分析 |
| 5.4.1 相关分析 |
| 5.4.2 主成分分析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于冻融作用的非饱和硫酸盐渍土-结构界面力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 盐渍土概况 |
| 1.2.1 盐渍土的定义 |
| 1.2.2 盐渍土分类 |
| 1.2.3 盐渍土的形成及分布规律 |
| 1.3 冻融循环的定义以及工程危害 |
| 1.4 土与结构接触面的力学特性及本构模型研究 |
| 1.4.1 国外关于土与结构接触面的力学特性研究 |
| 1.4.2 国内关于土与结构接触面的力学特性研究 |
| 1.4.3 土与结构接触面的本构模型研究 |
| 1.5 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 黄土及硫酸盐渍土物理性质研究 |
| 2.1 黄土基本物理性质 |
| 2.1.1 颗粒级配的测定 |
| 2.1.2 含水量的测定 |
| 2.1.3 液塑限的测定 |
| 2.1.4 最大干密度及最优含水量的测定 |
| 2.2 硫酸盐渍土的配制 |
| 2.3 硫酸盐渍土的击实特性 |
| 2.4 不同含盐量下硫酸盐渍土微观结构特征 |
| 2.4.1 试样制备 |
| 2.4.2 扫描电镜试验 |
| 2.4.3 扫描电镜微观特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 冻融对硫酸盐渍土与结构接触面力学特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 直剪试验仪器及土料制备 |
| 3.2.1 剪切试验仪器 |
| 3.2.2 直剪硫酸盐渍土的配制 |
| 3.3 剪切试验方法及内容 |
| 3.3.1 剪切试验方法 |
| 3.3.2 剪切试验内容 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.4.1 冻融作用对界面力学特性参数的影响 |
| 3.4.2 含盐量对界面力学特性参数的影响 |
| 3.4.3 冻融作用对接触面剪应力与相对剪切位移的影响 |
| 3.4.4 不同冻融次数下含盐量对接触面抗剪强度的影响 |
| 3.4.5 不同含盐量下冻融作用对接触面抗剪强度的影响 |
| 3.5 接触面处基质吸力 |
| 3.5.1 接触面处基质吸力测量方法及原理分析 |
| 3.5.2 接触面处基质吸力试样制备及测量 |
| 3.6 接触面处基质吸力的结果 |
| 3.6.1 硫酸盐渍土接触面基质吸力与冻融次数的关系 |
| 3.6.2 硫酸盐渍土接触面基质吸力与含盐量的关系 |
| 3.6.3 冻融作用下接触面基质吸力与抗剪强度的关系 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 硫酸盐渍土-混凝土、钢接触面本构模型研究 |
| 4.1 不同本构模型对硫酸盐渍土-混凝土界面剪应力-剪切位移拟合效果 |
| 4.1.1 双曲线模型对非饱和硫酸盐渍土-混凝土界面的拟合效果 |
| 4.1.2 指数曲线模型对非饱和硫酸盐渍土-混凝土界面的拟合效果 |
| 4.1.3 统计损伤模型对非饱和硫酸盐渍土-混凝土界面的拟合效果 |
| 4.2 不同本构模型对硫酸盐渍土-钢界面剪应力-剪切位移拟合效果 |
| 4.2.1 双曲线模型对非饱和硫酸盐渍土-钢界面的拟合效果 |
| 4.2.2 指数曲线模型对非饱和硫酸盐渍土-钢界面的拟合效果 |
| 4.2.3 统计损伤模型对非饱和硫酸盐渍土-钢界面的拟合效果 |
| 4.2.4 龚帕兹模型对非饱和硫酸盐渍土-钢界面的拟合效果 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（5）冻融循环对盐渍土粒度成分变化规律的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 盐渍土概况 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盐渍土研究进展 |
| 1.2.2 冻融循环条件下土的粒度成分研究进展 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第二章 乾安地区盐渍土物质组成及基本性质 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地形地貌特征 |
| 2.1.2 气象水文特征 |
| 2.2 野外调查和取样 |
| 2.3 土样的物质组成 |
| 2.3.1 粒度成分 |
| 2.3.2 易溶盐成分 |
| 2.4 土样的物理、水理性质 |
| 2.5 试验条件设定 |
| 2.5.1 土样选取 |
| 2.5.2 制样基本参数 |
| 2.5.3 冻融试验设置 |
| 2.6 土样的制备 |
| 2.7 冻融循环试验 |
| 2.7.1 冻融循环设备介绍 |
| 2.7.2 冻融循环方案设定 |
| 2.8 颗粒分析 |
| 2.8.1 颗粒分析设备介绍 |
| 2.8.2 颗粒分析方案设定 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 冻融循环条件下重塑土粒度成分变化规律 |
| 3.1 风干土的粒度成分 |
| 3.2 风干土的矿物成分 |
| 3.3 重塑土粒度成分变化 |
| 3.3.1 非盐渍土土样粒度成分变化规律 |
| 3.3.2 盐渍土土样粒度成分变化规律 |
| 第四章 冻融循环条件下粒度变化的机理 |
| 4.1 冻融循环次数对不同土样粒度变化的影响 |
| 4.2 含水率对粒度变化的影响 |
| 4.2.1 制样过程中的影响 |
| 4.2.2 冻融过程中的影响 |
| 4.2.3 机理分析 |
| 4.3 含盐量对粒度变化的影响 |
| 4.3.1 制样过程中的影响 |
| 4.3.2 冻融循环过程中的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）基于冻融补水新方法的季冻土力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状及分析 |
| 1.3.1 封闭系统下季冻土试验 |
| 1.3.2 开放系统下季冻土试验 |
| 1.3.3 冻融下抗剪强度指标研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 季冻土冻融补水试验新方法 |
| 2.1 现有室内模拟季冻土单向冻结试验装置 |
| 2.1.1 封闭系统室内模拟试验装置 |
| 2.1.2 开放系统室内模拟试验装置 |
| 2.2 季冻土单向冻结过程中的水分迁移机理 |
| 2.3 单向冻融自然补水试验装置 |
| 2.3.1 温控系统 |
| 2.3.2 监测系统 |
| 2.3.3 冻融补水系统 |
| 2.4 冻融补水新方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 冻融补水新方法下温度变化和水分迁移特征 |
| 3.1 试验简介 |
| 3.1.1 试验用土及其物性指标的测定 |
| 3.1.2 试样制备 |
| 3.1.3 试验设计 |
| 3.2 冻融过程中温度变化特征 |
| 3.2.1 无梯度补水冻融试验温度变化特征 |
| 3.2.2 有梯度补水冻融试验温度变化特征 |
| 3.2.3 温度变化特征对比分析 |
| 3.3 冻融补水后试样水分迁移特征 |
| 3.3.1 无梯度补水冻融后试样水分迁移特征 |
| 3.3.2 有梯度补水冻融后试样水分迁移特征 |
| 3.3.3 试样水分迁移特征对比分析 |
| 3.4 冻融补水后补水土层水分迁移特征 |
| 3.4.1 无梯度补水冻融后补水土层水分迁移特征 |
| 3.4.2 有梯度补水冻融后补水土层水分迁移特征 |
| 3.4.3 补水土层水分迁移特征对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 冻融补水新方法下季冻土力学特性 |
| 4.1 三轴试验方案 |
| 4.1.1 仪器性能及技术指标 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.2 冻融补水新方法下试样应力-应变曲线 |
| 4.2.1 无梯度补水冻融后试样应力-应变曲线 |
| 4.2.2 有梯度补水冻融后试样应力-应变曲线 |
| 4.3 冻融补水新方法下试样静强度对比分析 |
| 4.3.1 无梯度补水冻融后试样静强度 |
| 4.3.2 有梯度补水冻融后试样静强度 |
| 4.4 冻融补水新方法下试样抗剪强度指标变化模式 |
| 4.4.1 抗剪强度指标的计算方法 |
| 4.4.2 黏聚力变化模式 |
| 4.4.3 内摩擦角变化模式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 不同冻融补水方式下季冻土力学特性 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 应力-应变曲线 |
| 5.3 静强度 |
| 5.4 抗剪强度指标 |
| 5.4.1 黏聚力 |
| 5.4.2 内摩擦角 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位阶段发表的学术成果 |
| 致谢 |
（7）冻融条件下不同应力路径深部黏土的变形与波速特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 研究综述 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法与路线 |
| 2 三轴弯曲元冻融试验装置研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验系统研制 |
| 2.3 弯曲元测试方法研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 深部黏土冻融过程中变形与波速特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.4 试验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 深部冻融黏土卸载路径下抗剪性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验过程 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 卸载条件下深部冻融黏土的蠕变变形与波速特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 试验方法 |
| 5.4 三轴强度试验结果 |
| 5.5 三轴蠕变试验结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）冻融作用下路基填土力学特性及变形预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冻融作用下土体力学特性变化研究现状 |
| 1.2.2 土体冻胀融沉性质研究现状 |
| 1.2.3 多年冻土区水热耦合模型研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 2 冻融作用下路基填土力学特性的试验研究 |
| 2.1 基本物理特性试验 |
| 2.1.1 颗粒级配分析试验 |
| 2.1.2 界限含水率试验 |
| 2.1.3 比重试验 |
| 2.1.4 击实试验 |
| 2.2 试验方案及操作步骤 |
| 2.3 冻融循环对应力-应变关系曲线的影响 |
| 2.4 冻融循环对抗剪强度的影响 |
| 2.5 冻融循环对弹性模量的影响 |
| 2.6 冻融循环对抗剪强度指标的影响 |
| 2.7 小结 |
| 3 基于正交试验的填土力学性质多因素影响分析 |
| 3.1 正交试验设计简介 |
| 3.2 不考虑交互作用的直观分析 |
| 3.2.1 极差分析法试验方案 |
| 3.2.2 试验结果的直观分析 |
| 3.3 考虑交互作用的显着性分析 |
| 3.3.1 方差分析法试验方案 |
| 3.3.2 试验结果的显着性分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 冻融循环作用下土体冻胀融沉试验 |
| 4.1 土体的冻胀融沉机理 |
| 4.2 土体的融化固结特性 |
| 4.3 试验方案 |
| 4.4 试验结果分析 |
| 4.4.1 含水率对冻胀率、融沉系数的影响 |
| 4.4.2 干密度对冻胀率、融沉系数的影响 |
| 4.4.3 荷载对冻胀率、融沉系数的影响 |
| 4.5 稳定冻胀率和稳定融沉系数预测模型 |
| 4.6 小结 |
| 5 基于水热耦合的冻土区路基变形分析 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.2 冻土区路基水热耦合求解微分方程组 |
| 5.2.1 温度场控制方程 |
| 5.2.2 水分场控制方程 |
| 5.2.3 相变动态平衡关系 |
| 5.3 基于COMSOL二次开发的水热耦合数值模拟 |
| 5.3.1 COMSOL软件介绍 |
| 5.3.2 数值模型 |
| 5.4 数值模型验证 |
| 5.4.1 融化试验模拟及分析 |
| 5.4.2 冻结试验模拟及分析 |
| 5.5 多年冻土区路基水热耦合模拟 |
| 5.5.1 几何模型及物理参数 |
| 5.5.2 边界条件 |
| 5.6 路基水热模拟结果及分析 |
| 5.6.1 路基温度场结果分析 |
| 5.6.2 路基冻土上限预测 |
| 5.7 冻土路基长期变形预测 |
| 5.7.1 变形预测原理 |
| 5.7.2 路基长期变形预测 |
| 5.8 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）深部冻融黏土一维流变固结特性与模型研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 2 无载冻融黏土流变固结试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验介绍 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 有载冻融黏土流变固结试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验介绍 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深部冻融黏土流变固结模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 流变模型的选取 |
| 4.3 模型在ABAQUS中的二次开发 |
| 4.4 伯格斯模型UMAT子程序验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 matlab 拟合模型参数程序代码 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）冻融循环条件下生物炭施入对农田黑土土壤氮素矿化及淋溶损失的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 立题依据 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冻融作用对土壤物理性质的影响 |
| 1.3.2 冻融作用对土壤氮素循环的影响 |
| 1.3.3 生物炭对土壤物理性质的影响 |
| 1.3.4 生物炭对土壤氮素循环的影响 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 冻融循环作用对土壤物理性质的影响 |
| 1.4.2 冻融循环作用对氮素矿化作用的影响 |
| 1.4.3 冻融循环作用对氮素淋溶损失的影响 |
| 1.5 技术路线图 |
| 2 研究区概况与研究方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 研究区地理位置 |
| 2.1.2 气候特征 |
| 2.1.3 地形条件 |
| 2.1.4 自然资源 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 土样承载装置 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 测定指标及方法 |
| 2.3.1 铵态氮与硝态氮 |
| 2.3.2 生物炭吸附表达式 |
| 2.3.3 其他测定指标 |
| 2.4 数据处理 |
| 3 冻融作用对土壤物理性质的影响 |
| 3.1 冻融作用对土壤含水量的影响 |
| 3.1.1 初始含水量对土壤含水量的影响 |
| 3.1.2 生物炭对土壤含水量的影响 |
| 3.2 冻融作用对土壤团聚体的影响 |
| 3.2.1 初始含水量对土壤团聚体的影响 |
| 3.2.2 生物炭对土壤团聚体的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 冻融作用对农田黑土氮素矿化效应的影响 |
| 4.1 冻融作用对铵态氮含量的影响 |
| 4.1.1 初始含水量对铵态氮含量的影响 |
| 4.1.2 生物炭对土壤铵态氮含量变异特征 |
| 4.2 冻融作用对硝态氮含量的影响 |
| 4.2.1 初始含水量对土壤硝态氮含量特征的影响 |
| 4.2.2 生物炭对土壤硝态氮含量特征的影响 |
| 4.3 冻融作用对土壤氮素矿化速率的影响 |
| 4.3.1 初始含水量对氮素矿化速率的影响 |
| 4.3.2 生物炭对氮素矿化速率的影响 |
| 4.4 土壤氮素矿化速率响应分析 |
| 4.4.1 土壤氮素变异性分析 |
| 4.4.2 氮素矿化作用响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 冻融作用对氮素淋溶损失的影响 |
| 5.1 生物炭的吸附作用 |
| 5.1.1 生物炭对铵态氮的吸附 |
| 5.1.2 生物炭对硝态氮的吸附 |
| 5.2 冻融作用对铵态氮淋失量的影响 |
| 5.2.1 初始含水量对铵态氮淋失量的影响 |
| 5.2.2 生物炭对铵态氮淋失量的影响 |
| 5.3 冻融作用对硝态氮淋失量的影响 |
| 5.3.1 初始含水量对硝态氮淋失量的影响 |
| 5.3.2 生物炭对硝态氮淋失量的影响 |
| 5.4 淋溶量变化特征分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
四、冻融作用对土体干容重和含水量影响的试验研究（论文参考文献）
- [1]冻融循环作用下黄土抗剪强度及微观结构研究[D]. 张玲玲. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]季节冻土区冷阻层路基结构稳定性及应用研究[D]. 韩雷雷. 吉林大学, 2021(01)
- [3]冻融交替对黄土高原三种主要土壤水蚀过程的影响模拟研究[D]. 张泽宇. 西北农林科技大学, 2021
- [4]基于冻融作用的非饱和硫酸盐渍土-结构界面力学行为研究[D]. 朱树顺. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]冻融循环对盐渍土粒度成分变化规律的研究[D]. 刘经. 吉林大学, 2021
- [6]基于冻融补水新方法的季冻土力学特性研究[D]. 穆海龙. 哈尔滨理工大学, 2021
- [7]冻融条件下不同应力路径深部黏土的变形与波速特性研究[D]. 曹华林. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]冻融作用下路基填土力学特性及变形预测研究[D]. 魏盛昊. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]深部冻融黏土一维流变固结特性与模型研究[D]. 赵金凯. 中国矿业大学, 2020
- [10]冻融循环条件下生物炭施入对农田黑土土壤氮素矿化及淋溶损失的影响[D]. 闫佳雯. 东北农业大学, 2020