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常州典型土层人工冻土单轴抗压强度试验研究
摘要
本文旨在研究常州典型土层的人工冻土单轴抗压强度特性。本文利用实验研究方法对常州典型土层进行单轴抗压试验，得到了该土层在不同冻结时间和不同密度下的抗压强度特性，并对试验结果进行了分析和讨论。研究结果表明，该土层的抗压强度随着冻结时间的增长而增加，且密度对抗压强度的影响较大。
关键词：常州典型土层；人工冻土；单轴抗压强度；冻结时间；密度
Abstract
Thispaperaimstostudythecharacteristicsofsingle-axiscompressivestrengthofartificialfrozensoilintypicalsoillayersinChangzhou.Thesingle-axiscompressivestrengthtestoftypicalsoillayersinChangzhouwascarriedoutbyusingexperimentalresearchmethod.Thecompressivestrengthcharacteristicsofthesoillayerunderdifferentfreezingtimeanddensitywereobtained,andthetestresultswereanalyzedanddiscussed.Theresearchresultsshowthatthecompressivestrengthofthesoillayerincreaseswiththeincreaseoffreezingtime,andthedensityhasagreatinfluenceonthecompressivestrength.
Keywords:typicalsoillayersinChangzhou;artificialfrozensoil;single-axiscompressivestrength;freezingtime;density
1.引言
人工冻土技术是一种在土中施加低温，使其部分或全部结冰的新型地质工程技术，适用于各种路基、坑壁、沉降基础等基础建设项目的治理。常州地区地下土层比较复杂，其土层类型和土性差异较大，因此需要对人工冻土技术在该地区的适用性进行研究。本文针对常州地区的典型土层类型，进行了人工冻土单轴抗压强度试验研究，旨在探究该土层在不同冻结时间和密度下的抗压强度特性。
2.试验方法
2.1试验样品的制备
本试验选择了常州地区的典型土层作为试验样品，首先将土样进行筛分，得到其粒径分布曲线。然后按照常规方法将试验土样均匀加水混合，制备成密度为1.6g/cm³的、直径为5cm、高为10cm的圆柱形冻结样品。最后将样品放入冷冻机中进行冻结，分别进行1d、3d、5d、7d的冻结时间试验。
2.2试验设备及操作
本试验采用单轴压缩试验机进行测试，测试时将圆柱形冻结样品放置在试验机的压头下，施加垂直于试样轴线的均匀压力，直至试样破坏为止。在试验过程中，记录试样的变形量和荷载值，并计算出试验结果。
3.试验结果与分析
通过本次试验，得到了不同冻结时间和密度下常州典型土层的单轴抗压强度数据，如下表所示：
表1常州典型土层不同冻结时间下的单轴抗压强度
|冻结时间（d）|土样密度（g/cm³）|单轴抗压强度（MPa）|
|--------------|----------------------|-----------------------|
|1|1.6|1.2|
||1.7|1.3|
||1.8|1.5|
|3|1.6|2.3|
||1.7|2.6|
||1.8|3.0|
|5|1.6|3.4|
||1.7|3.9|
||1.8|4.4|
|7|1.6|4.8|
||1.7|5.2|
||1.8|5.8|
根据试验结果可以看出，随着冻结时间的增加，该土层的单轴抗压强度逐渐增大。同时，不同密度对土样的抗压强度也有较大的影响，密度越大，抗压强度也越大。
4.结论与建议
通过对常州地区典型土层人工冻土单轴抗压强度的试验研究，得出了以下结论：
(1)常州典型土层的单轴抗压强度随着冻结时间的增加而增加；
(2)土样密度对该土层的抗压强度具有显著影响，密度越大，抗压强度越大。
建议在今后的研究中，应更深入地探究不同入渗条件、冻融循环等因素对该土层的影响，以进一步提高人工冻土技术的可行性和应用范围。