饱和粘性冻土的前期固结压力试验研究.docx

饱和粘性冻土的前期固结压力试验研究
摘要：
本文通过实验研究了饱和粘性冻土前期固结压力的变化规律。实验结果表明，随着时间的推移，饱和粘性冻土的前期固结压力逐渐减小，减小幅度逐渐缓慢，但在一定时间后仍会持续下降。在实际工程中，应该考虑到冻土前期固结压力的变化，对工程进行合理设计和施工。
关键词：饱和粘性冻土，前期固结压力，试验研究。
1.引言
随着我国冻土地区的不断开发和利用，对于饱和粘性冻土的前期固结压力问题越来越受到工程师的关注。前期固结压力是指在冻结初始阶段土体发生固结时所受到的压力，这种压力是由于孔隙压力的变化、水的迁移以及颗粒结构的调整等因素引起的。在工程设计和施工中，了解前期固结压力的变化规律对于工程的安全性和稳定性具有重要的意义。
本文通过实验研究饱和粘性冻土的前期固结压力变化规律，对工程的设计和施工提出一些建议。
2.试验方法
2.1试验设备
本次试验采用的设备有自动固结仪、孔隙压力计、温度计等仪器。自动固结仪可以模拟冻结过程中土体的应力和应变随时间的变化。孔隙压力计可以测量土体中孔隙水的压力，得到孔隙压力随时间的变化。温度计用于记录土体温度随时间的变化。
2.2试验土样
试验土样采用的是某冻土区域的饱和粘性土。试验前，在试验土样中注入一定量的水，使其达到饱和状态。试验土样的直径为5cm，高度为10cm。
2.3试验程序
将饱和粘性冻土试样放置在自动固结仪中，开始实验。在试验过程中，记录土体温度、孔隙压力和土体的应变随时间的变化。试验的时间为30天。
3.试验结果分析
通过实验数据可以得到试验土样的前期固结压力随时间的变化曲线，如图1所示。可以看出，试验土样的前期固结压力随时间的推移逐渐减小，减小幅度逐渐缓慢。但在30天实验时间结束时，试验土样的前期固结压力仍然存在，未完全消失。这说明冻土在冻结初始阶段存在前期固结压力，应该在工程设计和施工中考虑到这一因素。
图1饱和粘性冻土前期固结压力随时间变化曲线
4.结论
通过试验研究得出以下结论：
（1）饱和粘性冻土在冻结初始阶段存在前期固结压力，需要在工程设计和施工中考虑到这一因素；
（2）饱和粘性冻土的前期固结压力随时间的推移逐渐减小，减小幅度逐渐缓慢，但在一定时间后仍会持续下降。
5.建议
在工程设计和施工中，应考虑到饱和粘性冻土前期固结压力的变化规律。为了减小前期固结压力的影响，可以采取以下措施：
（1）选择合适的施工方式和时间，尽可能减小对冻土的影响；
（2）采取合适的加固措施，增加工程的稳定性；
（3）在设计中加入前期固结压力的考虑，合理设置承载力。
参考文献：
[1]张宏伟.冻土力学[M].长春:吉林科学技术出版社,2010.
[2]刘永顺.冻土力学与冻结技术[M].北京:中国水利水电出版社,2011.
[3]刘军.饱和粘性冻土的前期固结压力研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2015.