冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性参数方差分析研究.pdfVIP

第三届全国岩土与工程学术大会论文集 冻融循环作用下细粒土抗剪强度 特性参数的方差分析研究 冯勇1 张军2何建新1赵海涛2 1．新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐，830052；2．河海大学土木工程学院，南京，210098 摘要：新疆地区四季温差大，尤其在春、秋季易受来自西伯利亚寒流影响，使一定深度的土层经历冻融作用，给新 疆地区的细粒土深基坑土钉支护边坡造成较大质量事故的发生。为了提高基坑边坡支护工程的安全性，研究探讨 细粒土冻融循环后的黏聚力C和内摩擦角西的变化规律问题显得越来越迫切。根据细粒土边坡失稳、坍塌的现场 调查，本文研究通过均匀正交试验设计选用细粒土中的含水率、粘粒含量、密实度和易溶盐四个主要影响因素进行 不同次数的冻融循环，进行室内快速不排水直剪试验，运用极差分析对试验结果进行分析，得出试验各因素对细粒 土抗剪强度指标C、中值影响变化的重要性排序；采用方差分析的方法对试验结果的精确度进行分析，研究试验的 最佳影响因素组合；为细粒土冻融循环后C、币值变化提出参考结论。 关键词：细粒土冻融循环均匀正交试验极差分析方差分析 过压土器加工，放人剪切环刀制成直径为6cm，高度 1引言 为2cm的圆柱体试样，将试样放人冻融循环机中进 由于天然土的成分、结构和性质千变万化，其工 行室内冻融循环，试验的温度变化从一20℃～20℃， 程性质也千差万别。新疆地区四季温差大，尤其在 冻融循环1次的时间大约为3h。为了模拟细粒土 春、秋季易受来自西伯利亚寒流影响。使一定深度 在春、秋季内冻融交替，使试验过程符合实际情况和 的土层经历冻融作用。本试验设计研究根据《土的 便于做对比试验研究，本次试验采用了冻融循环次 分类标准》(GBJl45—90)和《建筑地基基础设计规数分别为0次(即非冻融)、12次、24次。在试样经 范》(GB50007—2002)中对土的分类中划分的细粒过冻融交替以后，在4种不同的法向压力100、200、 土(主要指试样中粒径小于o．075ram的细粒组质量 300、400kPa作用下，进行室内快速不排水直剪试 多于或等于总质量50％的土，主要分为粉土和黏 验。 土)。研究普遍认为，冻融作用引起土体的物理力 3均匀正交试验方案设计 学指标的变化¨。7J。新疆细粒土埔1作为土钉边坡支 护受冻融作用破坏，给新疆地区的深基坑土钉支护 为了用最少的试验次数得到最好的试验结果， 边坡造成较大质量事故的发生。为了提高基坑边坡 试验研究采用了均匀正交试验设计‘10|。这种方法 支护工程的安全陛，不影响周围邻近建筑物的安全， 被广泛应用于工农业生产和科学试验中。为试验数 研究探讨细粒土冻融循环后的黏聚力C和内摩擦 据整理分析的准确性和变化规律的正确性奠定基 角①的变化规律问题显得越来越迫切。 础，此次试验研究设计选取了上述四因素在三个水 2试验研究方案 平情况下的组合均匀正交试验。具体内容详见 表1。 为了研究新疆地区细粒土的冻融特性，试验研 表l 细粒土冻融循环影响因素和试验水平 究选用了新疆地区广泛用作建(构)筑地基的黏土 因 素 和粉土作为试验研究材料。根据细粒土边坡失稳、 水平 含水率 密度 易溶盐 黏粒含量 冻融循 坍塌的现场调查，发现细粒土中的含水率(施工现 含量 (％)