南方低温条件下路基冲击动力特性模型试验.pdf

南方低温条件下路基冲击动力特性模型试验 欧孝夺，张 璐，昊红营，杨建伟 (广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西 南宁 530004) 摘要：选取南宁河流相沉积土制作大尺寸路基模型，其尺寸为 1．60m(长)×1．45m(宽)×1．00m(深)，分层 夯实过程中初始含水量不变 ，温度均匀。利用环境发生器模拟气候条件，将环境发生器内温度分别设为0℃ 及一5℃，并持续作用。通过对路基模型中不同位置的温度和土压力的测试与分析，研究在冲击荷载作用下 的路基土的动力响应。研究结果表明，路基动应力曲线沿深度的变化规律是呈幂函数规律变化，在模型深度 10cm到20cm处土压力衰减快，低温的持续作用对路基的影响是沿深度方向逐渐变小，且 当路基模型内的 温度高于 10．1oC时，路基中的土压力与温度相关性小，路基土温度低于10．1℃时，土压力峰值随着温度的降 低而逐渐增大。 关键词：模型试验；低温；冲击荷载 ；路基 中图分类号：P642．3 文献标识码：A Themodelexperimentfordynam iccharacteristicsoftheroadbed in low temperatureenvironmentofsouthernChina OU Xiao—duo，ZHANG Lu，WU Hong-ying，YANGJian—wei (KeyLaboratoryofDisasterPreventionandStmcturalSafetyofMinistryofEducation， GuangxiUniversity，Nnaning530004，China) Abstract：Alargescalemodelof1．60m (1ength)×1．45m (width)×1．00m (height)wasused tostudydynamicchraacteristicsoftheroadbedinlow temperatureenvironmentofsouthern China． Themodelhadconstantinitial watercontentandwaskeptinhomogeneoustemperatureduringsuper- ficialcompaction．Environmenttemperaturewassetat0oCand一5oCwhenthemodelwassubjee— tedtodynamicforces．Temperatureandearth pressurein themodelwere measured duringthe test．Theresultsshow thattheearthpressuredistributionalongdepth directionvariesasapower function；hteimpactenergyhasalinearrelationshipwiththeearthpressure；theearthpressurede- caysrapidlybetween10cm and20cm from topofthemodel；theinfluenceoflow temperatureon roadbeddecreaseswiththeincreaseofdepth；theearthpressurehaslittlerelationwithtemperature whenitisabove10．1℃ ：andtheearthpressureincreaseswiththedecreaseoftemperaturewhenit iSbelow 10．1℃． Keywords：modeltest；low temperature；dynamicload；roadbed 在雨雪冰冻等极端气候条件下，南方地区的路基土力学特性不同于北方冻土。冻土是指具有负温 度或者零温度且含有冰的土类或者岩石的总称 ，其在组成上来说为四相体 ]，相对非冻土而言多冰一 相。正是由于冰的存在造成物理力学性质与非冻土存在差异，含冰量的多少直接影响土体的热学特性 及工程性质。南方雨雪冰冻天气具有低温持续时间短、且环境温度相对北方冻土地区高的特点，土体中 可能会出现负温度，但是负温度基本出现于路基表层且土体中并没有大量出现冰胶结状态 ]，从组分 上看土体绝大部分为三相体。可见南方低温条件下的路基情况与冻土地