（岩土工程专业论文）南宁河流冲积相粘性土热力学性质研究.pdf

i i l l r r l l l11 1 ur l l l l l1 1 1 1fflll y 17 3 7 5 9 8 广西大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所取得的成果和相 关知识产权属广西大学所有，本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文 的研究内容。除已注明部分外，论文中不包含其他人已经发表过的研究成果，也不包含 本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集 体，均已在论文中明确说明并致谢。 论文作者签名划晨啐 2 0 1 0 年占月矽日 学位论文使用授权说明 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本： 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务； 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文； 在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间： 凼口时发布口解密后发布 ( 保密论文需注明，并在解密后遵守此规定) 论文作者签名：到旅避导师签名：( 2 0 1 0 年名肋日 南宁河流冲积相粘性土热力学性质研究 摘要 温度对粘性土力学特性的影响是当今岩土工程领域中一个重大课题， 本文以广西南宁典型河流冲积相粘性土为研究对象，通过大量的室内试验， 研究了粘性土的部分热力学性质及影响机理。本文主要做了以下几点工作： 1 通过三轴剪切试验研究了不同初始含水量抗剪强度的温度效应，试样 在剪切过程中都表现出应变硬化和剪缩特点，低含水量试样粘聚力随着温 度养护时间的增加不断降低，在6 0 时粘聚力在养护1 2 0 h 后达到稳定；摩 擦角随养护时间的增加不断增大，并且在养护1 2 0 h 后也可达到基本稳定； 高含水量试样粘聚力随养护时间的增加出现增大，并且在温度养护1 2 0 h 后 可达到稳定，同等养护时间温度越高增长越明显；内摩擦角随养护时间的 增加出现一定波动，变化规律不是太明显，但总体有下降趋势。粘性土在 常温养护下矿物成分改变量是微小的，即通过矿物晶格的结构变化影响土 的性质贡献率很小，可忽略。 2 围绕土水特征曲线的初始含水量、初始干密度、加压前是否进行温度 养护这三个影响因素进行压力板试验。试验结果表明：随着含水量的减小， 基质吸力急剧增大，并且在含水量c o 2 8 时，基质吸力随含水量变化幅度很小，土的非饱和土性质发生弱化： 随着基质吸力的增大，含水量也逐渐趋于稳定值；初始含水量越大，进气 值越大；不同曲线斜率差别不大，即储水系数变化不大；随着含水量的增 大，不同初始含水量对土水特征曲线的影响也会减弱。干密度越大，进气 值也越高，曲线的斜率也越小，排水更加困难；基质吸力在含水量较高时 对干密度的变化不敏感，而在含水量较低时对干密度的变化较敏感，这些 结论和其他学者所得到的干密度对土水特征曲线影响不重要的结论并不一 致。加压前不同温度养护对土水特征曲线的影响总体较小，但仍存在一些 不可忽略的变化，可认为加压前的6 0 养护对土中有机质或者矿物质以及 土体结构的影响较小。最后结合温度对基质吸力、渗透吸力、粘滞效应、 土一水界面的影响从理论上对抗剪强度的温度效应机理进行微观解释。 3 通过高端热特性分析仪k d 2 ，进行一系列的试验对比不同含水量、 不同干密度、不同温度、不同温度养护时间及冷却后试样的热物理指标， 分析粘性土热物理指标的影响因素和变化规律，并对各种因素的影响机理 做出合理解释。试验结果表明：粘性土的热导率、比热随含水量的增加而 升高，热扩散率随含水量的增长变化曲线存在峰值，热阻率的变化在含水 量较小范围内比在含水量较大范围内变化要更为显著；粘性土的热导率、 热扩散率随干密度的增加而升高，在干密度较小含水量较高时比热随干密 度的增大没有明显变化；粘性土的热导率随温度升高而明显升高，试样含 水量越低，增长幅度越明显。随着温度升高，不同初始含水量的热导率差 别越来越小，在接近8 0 时最终趋于一稳定值( 约为1 4 4 w m k ) ，其增长 曲线符合指数增长规律，相关性较显著，可认为此时含水量对热导率的影 响较小。不同初始含水量在大约5 c 2 2 。c 范围内热导率随温度没有明显变 化，此时可不考虑热导率的温度效应，但在高温情况下，土壤热导率会发 生很大变化，此时应考虑温度对水汽潜热传热的影响，否则会带来较大误 差。而粘性土的比热随温度的变化规律较复杂；粘性土的热物理指标在温 度养护4 8 h 后随养护时间的变化不大，并且不论试样在4 0 或者6 0 养护 不同时间再冷却到室温后，其热物理指标又再度回到室温态的数值，此时 可认为6 0 时养护4 8 h 后水汽潜热传输对热导率的影响己达极值。比热在 2 0 和4 0 差别很小，而当温度为6 0 时要明显增高。 4 通过液、塑限联合测定法初探粘性土界限含水量的温度效应，结果表 明当温度升至8 0 ，液限、塑限、塑性指数均出现一定幅度减小，并从双 层水膜的厚度随温度的改变进行初步解释，各种因素的综合作用机理还有 待于进一步的研究。 关键词：粘性土温度抗剪强度土水特征曲线影响因素热导 率比热热扩散率热阻率液限塑限 u e x p e r i m e n t a ls t u d y o ft h e r m a l m e c h a n i c a l b e h a v i o u ro f t h ea l l u v i a lc l a ys o i lo f n a n n i n g sr i v e r a b s t r a c t t h ei n f l u e n c eo ft h et e m p e r a t u r et o w a r d st h ec l a ys o i lm e c h a n i c s c h a r a c t e r i s t i c si sas i g n i f i c a n tt o p i ci nt h ef i e l do fg e o t e c h n i c a le n g i n e e r i n g t a k i n gt h ea l l u v i a lc o h e s i v es o i lo fn a n n i n g st y p i c a lr i v e r s a st h er e s e a r c h o b j e c t ，t h i st h e s i sw i l lf o c u so np a r t so ft h et h e r m o - d y n a m i c sp r o p e r t i e sa n dt h e i n f u e n c em e c h a n i s mo ft h ec l a ys o i la c c o r d i n gt om a s s i v el a be x p e r i m e n t s t h e m a j o rw o r k so f t h i sp a p e ra r el i s t e da sf o l l o w s ： 1 t h et r i a x i a ls h e a rt e s t sa r em a d et os t u d yt h et e m p e r a t u r ee f f e c t so ft h e s h e e rs t r e n g t hw i t hd i f f e r e n ti n i t i a lw a t e rc o n t e n t a l lt h es a m p l e ss h o wt h e f e a t u r e so fs t r a i n h a r d e n i n g a n ds h e a rd i l a t a t i o n d u r i n g t h e c u t t i n g p r o c e d u r e t h ec o h e s i o no ft h el o ww a t e rc o n t e n ts a m p l e sr e d u c e sw i t ht h e a c c u m u l a t i o no ft h et e m p e r a t u r ec u r i n gt i m e sa n dt h ec o h e s i o nw i l lb es t a b l e a f t e r12 0h o u r s t e m p e r a t u r ec u r i n gu n d e r6 0 。c t h ef r i c t i o na n g l eb e c o m e s l a r g e rw i t ht h ea c c u m u l a t i o no ft h et e m p e r a t u r ec u r i n gt i m e s a n dw i l lb e b a s i c a l l ys t a b l ea f t e r12 0h o u r s t e m p e r a t u r ec u r i n g t h ec o h e s i o no ft h eh i g h w a t e rc o n t e n ts a m p l e si n c r e a s e sw i t ht h ea c c u m u l a t i o no ft h et e m p e r a t u r e c u r i n gt i m e sa n dw i l lb es t a b l ea f t e r12 0h o u r s t e m p e r a t u r ec u r i n g i t si n c r e a s e b e c o m e sm o r eo b v i o u sw h e nt h et e m p e r a t u r e so ft h es a m ec u r i n gt i m ea r e h i g h e r t h ei n t e m a l f r i c t i o n a n g l ef l u t u a t e s w i t ht h ea c c u m u l a t i o no ft h e t e m p e r a t u r ec u r i n gt i m e s t h o u g ht h ev a r i a t i o nr u l e i sn o ts oo b v i o u s ，t h e g e n e r a lt r e n ds h o w s ad o w n w a r dd i r e c t i o n 2 t h ep r e s s u r ep l a t et e s t sa r em a d et of u r t h e rs t u d yt h r e ee l e m e n t st h a t i n f l u e n c et h es o i l - w a t e rc h a r a c t e r i s t i cc u r v e ，t h e yi n c l u d et h ei n i t i a lw a t e r c o n t e n t ，t h ei n i t i a ld r yd e n s i t ya n dt h ec h o i c eo fw h e t h e rt om a k et e m p e r a t u r e i l l c u r i n gb e f o r ep r e s s u r ea d d i n g t h et e s tr u s u l ts h o w s ：t h em a t r i xs u c t i o nw i l l i n c r e a s ed r a m a t i c a l l yw h i l et h ew a t e rc o n t e n tr e d u c e s w h e nt h ew a t e rc o n t e n t 彩 2 8 ，t h e c u r v ew i l lb e c o m es m o o t h e ra n dt h ep r o p e r t yo fu n s a t u r a t e ds o i lw i lg e tw e a k e r w h e nt h em a t r i xs u c t i o nb e c o m e ss t r o n g e r ，t h ew a t e rc o n t e n tw i l lr e a c ha s t a b i l i t yg r a d u a l l y t h ei n i t i a lw a t e rc o n t e n ti sl a r g e rw h e nt h ea i r - e n t r yv a l u e g r o w s t h ed i f f e r e n c ea m o n gt h es l o p eo fd i f f e r e n tc u r v e si st i n y i no t h e rw o r d s ， t h ec h a n g eo ft h ec o e f f i c i e n to ft h ew a t e rs t o r a g ei ss m a l l w i t ht h ea d d i t i o no f t h ew a t e rc o n t e n t ，t h ei n f l u e n c eo fs o i l - w a t e rc h a r a c t e r i s t i cc u r v eo nd i f f e r e n t i n i t i a lw a t e rc o n t e n ti sw e a k e n t h eb i g g e rt h ed r yd e n s i t y ，t h eh i g h e rt h e a i r - e n t r yv a l u e a l s o ，t h es l o p eo ft h ec u r v eb e c o m e ss m a l l e ra n dt h ed r a i n a g e g e t sm o r ed i f f i c u l t h o w e v e r , t h em a t r i xs u c t i o ni sn o ts e n s i t i v et ot h ec h a n g eo f d r yd e n s i t yw h e nt h er a t i oo ft h ew a t e rc o n t e n ti sr e l a t i v e l yh i g h ，a n dv i c ev e r s a t h i sc o n c l u s i o ni sn o ti na c c o r d a n c ew i t ht h a to ft h eo t h e rs c h o l a r s ，w h o c o n s i d e rt h a tt h ei n f l u e n c et h ed r yd e n s i t i e sh a v eo nt h es o i l w a t e rc h a r a c t e r i s t i c c u r v ei sn o ti m p o r t a n t t h o u g ht h eg e n e r a le f f e c t so ft h ed i f f e r e n tt e m p e r a t u r e c u r i n g st o w a r d st h es o i l w a t e rc h a r a c t e r i s t i cc u r v eb e f o r ep r e s s u r ea d d i n gi s r e l a t i v e l ys m a l l ，t h e r es t i l le x i s t ss o m en o n - n e g l i g i b l ec h a n g e s a b o v ea l l ，w e c a nc o n s i d e rt h a tt h ei n f l u e n c e so ft h ec u r i n gu n d e r6 0 cb e f o r ep r e s s u r ea d d i n g h a v eo nt h eo r g a n i cm a t t e r s ，t h em i n e r a lm a t e r i a l so rt h es t r u c t u r eo ft h es o i li s r e l a t i v e l ys m a l l t h e nam i c r o s c o p i ce x p l a n a t i o nc a nb eg i v e na c c o r d i n gt ot h e t e m p e r a t u r ee f f e c tm e c h a n i s mo ft h es h e a rs t r e n g t ha sw e l la st h ei n f l u e n c e s w h e nt h et e m p e r a t u r ec o m b i n e sw i t ht h em a t r i x s u c t i o n ，o s m o t i cs u c t i o n ， v i s c o u se f f e c ta n dt h es o i l w a t e rs y s t e m 3 a c c o r d i n g t ot h eh i g h - e n dt h e r m a lc h a r a c t e r i s t i ca n a l y z e rk d 2 ，t h e i n f l u e n c ef a c t o r sa n dt h ev a r i a t i o nl a w sf o rt h et h e r m o p h y s i c a li n d e xo ft h e a l l u v i a lc l a ys o i l so f n a n n i n g sr i v e r si sa n a l y s e da n dt h ei n f l u e n c em e c h a n i s m s o fv a r i o u sf a c t o r si se x p l a i n e db yas e r i e so fe x p e r i m e n t s ，w h e r et h es a m p l e s t h e r m o p h y s i c a li n d e x e sa r ec o m p a r e da m o n g d i f f e r e n tw a t e rc o n t e n t ，d i f f e r e n t i v d r yd e n s i t i e s ，d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e s ，d i f f e r e n tt e m p e r a t u r ec u r i n gt i m e sa n dt h e c o o l i n gp e r i o d t h et e s tr e s u l t ss h o w ：t h eh i g h e rt h ew a t e rc o n t e n t ，t h eh i g h e r t h et h e r m a lc o n d u c t i v i t ya n dt h es p e c i f i ch e a to ft h ec l a ys o i l ；t h e r ei sap e a k v a l u ew h e nt h et h e r m a ld i f f u s i v i t yc h a n g ew i t ht h ei n c r e a s eo ft h ew a t e rc o n t e n t ； t h ec h a n g eo ft h et h e r m a lr e s i s t i v i t yi sm o r eo b v i o u sw h e nt h ew a t e rc o n t e n ti s r e l a t i v e l ys m a l l ；t h et h e r m a lc o n d u c t i v i t ya n dt h es p e c i f i ch e a to ft h ec l a ys o i l w i l li n c r e a s ew i t ht h ea d d i t i o no ft h ed r yd e n s i t i e sw h i l et h es p e c i f i ch e a t c h a n g e ss l i g h t l ya st h ed r yd e n s i t i e si n c r e a s eu n d e rt h es i t u a t i o nw h e nt h ed r y d e n s i t i e sa r es m a l la n dt h ew a t e rc o n t e n ti s r e l m i v e l yh i g h ；t h et h e r m a l c o n d u c t i v i t yo ft h ec l a ys o i lg o e su pa p p a r e n t l yw i t ht h ei n c r e a s eo ft h e t e m p e r a t u r ea n dt h el o w e rt h es a m p l e sw a t e rc o n t e n t ，t h em o r eo b v i o u st h e g r o w t hr a n g e a st h et e m p e r a t u r eb e c o m e sh i g h e r , t h ed i f f e r e n c eo f t h et h e r m a l c o n d u c t i v i t y w i t hd i f f e r e n ti n i t i a lw a t e rc o n t e n tb e c o m e sm o r ea n dm o r e s l i g h t l yu n t i lt h es t a b i l i t yi sr e a c h e dw h e n t h et e m p e r a t u r ei sn e a r8 0 c a tt h i s t i m e ，t h ei n f l u e n c eo ft h ew a t e rc o n t e n tt o w a r d st h et h e r m a lc o n d u c t i v i t yc a nb e c o n s i d e r e da sr e l a t i v e l ys m a l l t h e r ei sn oo b v i o u sc h a n g eo ft h et h e r m a l c o n d u c t i v i t yw i t hd i f f e r e n ti n i t i a lw a t e rc o n t e n ta st h et e m p e r a t u r ei s i nt h e r a n g ef r o m5 ct o 2 2 。c t h et e m p e r a t u r ee f f e c to ft h et h e r m a lc o n d u c t i v i t y d o e s n tn e e dt ob et a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o na ts u c hs i t u a t i o n n e v e r t h e l e s s ，t h e i n f l u e n c et h a tt h et e m p e r a t u r e sh a v eo nt h eh e a tt r a n s f e ro ft h ev a p o u ra n dt h e l a t e n th e a ts h o u l db et a k e ni n t oc o n s i d e r a t i o nu n d e rt h eh i g ht e m p e r a t u r es i n c e t h et h e r m a lc o n d u c t i v i t yo ft h es o i lw i l lc h a n g ed r a m a t i c a l l y , o rw i l lb r i n gi n d e v i a t i o n s t h ev a f i m i o nr u l e so ft h es p e c i f i ch e a to ft h ec l a ys o i lw i t ht h e t e m p e r a t u r e sa r ec o m p l i c a t e d t h et h e r m o p h y s i c a li n d e xo f t h ec l a ys o i lw i l ln o t c h a n g ed r a m a t i c a l l ya st h et e m p e r a t u r ec u r i n gt i m e sa f t e r4 8h o u r s c u r i n g b e s i d e s ，w h e nt h es a m p l e sa r ec o o l e dd o w nt ot h er o o mt e m p e r a t u r e sa f t e rt h e e x p e r i e n c eo fd i f f e r e n tc u r i n gt i m e so f4 0 。c o r6 0 c ，i t st h e r m o p h y s i c a li n d e x w i l lf a l ld o w nt ot h ev a l u eu n d e rt h en o r m a lt e m p e r a t u r e a tt h i st i m e t h e v i n f l u e n c et h eh e a tt r a n s f e r , w h i c hh a se x p e r i e n c e d4 8h o u s t e m p e r a t u r ec u r i n g u n d e r6 0 c ，t o w a r d st h et h e r m a lc o n d u c t i v i t ys h o u l db ec o n s i d e r e da st h e e x t r e m ev a l u e t h ed i f f e r e n c eo ft h es p e c i f i ch e a tb e t w e e n2 0 。ca n d4 0 。ci s s m a l lw h i l ei te n h a n c e sd r a m a t i c a l l yw h e nt h et e m p e r a t u r ei s6 0 。c 4 t h et e m p e r a t u r ee f f e c t so ft h em a r g i n a lm o i s t u r ec o n t e n to ft h ec l a ys o i l a r et e s t e da c c o r d i n gt ot h ec o m b i n e dm e n s u r a t i o no ft h el i q u i da n dp l a s t i cl i m i t t h er e s u l t ss h o wt h a tw h e nt h et e m p e r a t u r er e a c h e s8 0 。c ，t h ei n d e x e so ft h e l i q u i dl i m i t ，p l a s t i cl i m i ta n dt h ep l a s t i c i t yw i l lr e d u c et os o m ee x t e n t t h e p r e l i m i n a r ye x p l a n a t i o ni sa l s op r e s e n t e df r o mt h ea s p e c tt h a tt h et h i c k n e s so f t h ed o u b l ew a t e rf i l mi sc h a n g ew i t ht h ea l t e r a t i o n so ft h et e m p e r a t u r e s h o w e v e r , f u r t h e rr e s e a r c hi ss t i l ln e e d e do nt h ea s p e c t so ft h ec o m p r e h e n s i v ef u n c t i o n a l m e c h a n i s mo fv a r i o u sf a c t o r s k e yw o r d s ：c l a y s o i l ；t e m p e r a t u r e ；s h e a rs t r e n g t h ；t h e s o i l - w a t e r c h a r a c t e r i s t i cc u r v e ；i n f l u e n c ef a c t o r ；t h e r m a lc o n d u c t i v i t y ；s p e c i f i ch e a t ； t h e r m a ld i f f u s i v i t y ；t h e r m a lr e s i s t i v i t y ；l i q u i dl i m i t ；p l a s t i cl i m i t v i 目录 摘要。i a b s t r a c t i i i 目j 5 ：i 第一章绪论1 1 1 选题依据及研究意义1 1 2 粘性土热力学性质研究概况1 1 2 1 温度作用下粘性土基本力学性质研究概况l 1 2 2 粘性土热物理性质影响因素的研究概况4 1 3 本文主要研究工作及路线。6 1 3 1 主要研究工作6 1 3 2 研究技术路线7 第二章粘性土抗剪强度的温度效应8 2 1 粘性土的基本物理性质指标8 2 2 粘性土抗剪强度的温度效应9 2 2 1 试验方案9 2 2 2 试验仪器及试样的制备lo 2 2 3 试验结果及分析。1 3 2 3x 射线衍射定性分析温度养护前后土中矿物成分2 4 2 3 1 试验步骤2 4 2 3 2 结果分析2 5 2 4 粘性土土水特征曲线的试验研究2 6 2 4 1 试验原理和试验设计。2 6 2 4 2 试验步骤2 8 2 4 3 试验结果汇总2 9 2 4 4 试验结果分析。3 2 2 5 不同初始含水量引起不同抗剪强度温度效应的理论解释3 7 2 6 本章小结4 2 第三章温度对粘性土热物理指标的影响研究4 3 3 1 热物理指标的定义4 3 3 2 试验试样制作和试验方法4 4 3 1 1 试验试样制作4 4 3 1 2 热物理指标测试试验方法4 5 3 3 试验测试结果及分析4 6 3 3 1 含水量对粘性土热物理指标的影响4 6 3 3 2 干密度对粘性土热物理指标的影响5 0 3 3 3 温度对粘性土热物理指标的影响5 2 3 3 4 不同温度养护时间及冷却后对粘性土热物理指标的影响5 6 3 4 本章小结5 9 第四章温度对粘性土界限含水量的影响研究。6 0 4 1 试验原理与界限含水量介绍6 0 4 2 试验方法。6 1 4 2 1 不同试验方法的介绍以及选取j 6 1 4 2 2 试验步骤6 2 4 3 试验结果及分析6 4 4 3 1 试验结果汇总6 4 4 3 2 试验结果分析6 6 4 4 本章小结6 7 第五章结论与建议。6 8 5 1 结论6 8 5 2 建议。7 0 参考文献。7 2 致 攻读学位期间发表论文情况。7 7 攻读硕士学位期间参加的科研工作7 7 争河氟冲积相粘幅￥匕热力学臼曲t 研究 1 1 选题依据及研究意义 第一章绪论 随着现代工业的迅猛发展及热岛效应的不断加重n 1 ，城区及近郊将分布越来越多的 点状热源，如工业锅炉、火电厂、供热管道、热车间等，在热源附近的建( 构) 筑物地 基受热源影响而引起温度变化，温度场是非饱和土工程性质的基本物理场之一，环境温 度对粘性土介质力学特性的影响是当今岩土工程领域中的一个重要研究方向，近年利用 土壤作为热泵式空调系统的热源也成为了当前的研究热点，a d o l f s s o n 乜1 等人甚至建议一 种对热源较有成效的使用途径，认为对粘性土的预先加热将可能成为冬天里的一种热 源，它在供热管道使用设计、地热能贮存、浅层地热资源开发使用等方面都具有重要的 应用价值，此外，在核废料的处置方面，高庙子膨润土是我国核废料处置的首选材料， 而作为缓冲密封材料，在使用过程中，会受到核衰变放热的影响而改变土的持水特性、力 学特性和渗透性，其工作性能也随之发生改变。地热附近粘性土地层的温度变化所引起 的工程问题、高压电缆周围粘性土地层承受的高温效应问题、路面一土结构体系在季节 性或日温差循环往复作用下所产生的变形和稳定问题等都是值得深入研究的课题。 在我国，温度对岩土介质影响的研究主要是针对北方冰冻寒冷地区较低温情况下的 冻土力学特性及其工程影响方面，主要研究其冻融循环作用及水分迁移机理等，另外也 有关于高温条件下的岩石温度效应问题，如岩石的声发射现象、花岗岩热破裂的试验研 究，但关于0 c 1 0 0 温度范围内粘性土介质的热力学特性的研究却较少。 本文以南宁河流冲积相粘性土作为研究对象，在试验的基础上分别研究了粘性土抗 剪强度的温度效应，土一水特征曲线的影响因素，粘性土热物理指标的影响因素，最后 初探温度对粘性土界限含水量的影响，并综合不同试验现象进行相关的理论解释，这些 工作对于农业及工程应用都具有重要意义，也为地下点状热源温度场的数值模拟以及陆 地表层“水一热一盐 耦合运动提供基础。 1 2 粘性土热力学性质研究概况 1 2 1 温度作用下粘性土基本力学性质研究概况 广西大曹明炙士学位能叼 哆可翻p 中积相粘档。匕热力掌僧曲t 研究 温度对粘性土性质的影响是多方面而且极其复杂的。迄今为止还没有对解释温度效 应引起的土体强度和压缩性改变形成完整的体系。一些学者认为热效应引起强度降低， 而其他认为会使的强度增大，热效应也会引起压缩性、抗剪强度、孔隙水压的显著改变。 此外，像热膨胀、热传导以及热扩散等热特性在温度变化下也会带来明显的改变，温度 效应是否可逆也是值得深入研究的问题。 早期关于粘性土的热效应问题的研究主要针对土体在取样、运输过程中温度变化所 带来的工程性质的变化，如g r a y 完成了1 0 。c 2 0 之间的等温条件下的固结试验，结 果表明不同温度作用下所求得的土压缩性及先期固结压力有一定差别。还有m i t c h e l l 口1 也指出热处理将会改变粘性土的一些物理力学性质，例如内摩擦角，粘聚力以及强度。 c a n ec e k e r e v a c 等h 1 对饱和粘土进行了温度控制在2 2 - - 一9 0 之间的三轴实验，分析 了温度对抗剪强度、临界状态线弹性模量的影响，证实了土的抗剪强度随温度升高而 升高。 d eb r u y n 等啼1 同样对1 2 个饱和粘土试样在不同温度( 2 0 。c ，5 0 c ，8 0 ，1 1 0 。c ) 和 不同围压( 2 1 ，3 1 ，4 1 m p a ) 下的三轴试验结果进行分析，得出抗剪强度随温度升高而 减小。 b e l i n g n a u 1 通过等温固结不排水三轴试验( c r o ) 和等温等p7 排水三轴试验( c i d ) 研究了温度效应对砂一膨润土的强度及压缩性。试验中对试样固结的有效应力可达9 o m p a ，温度可高达1 0 0 结果表明温度升高引起整体比体积的减小和粘性土的硬化，在 抗剪强度上引起最大偏应力q ，的减小，孔隙水压的改变量u ，增大，虽然单个试样的 q ，更低，但更重要的是在( q f - p ，) 坐标上描绘峰值强度包络线上却可以看出温度升高引 起强度的增大。而加热至1 0 0 的排水剪切试验温度效应并不明显，试样压缩性，硬度， 强度，孔隙水压都发生了改变，但变化并不明显。 s u l t a n 口1 研究了温度作用下b o o m 粘土的体变问题。 h u r e t 田1 研究了5 0 - 8 0 。c 温度对于巴黎盆地黄土工程性质的影响，通过特殊装置实 现对试样施加应力及温度历史，结果表明温度加快了初始固结，8 0 时要比2 0 。c 快五倍， 土颗粒的粘弹性以及压缩性也以相同的比率增长，并且从微观上通过压汞和扫描电镜观 测土体的孔径分布，最后综合黄土的力学特性、微观结构、颗粒化学特性进行了分析。 r a j a s e k a r a n 1 针对化学堆积石灰处理的海相粘土温度效应做了研究，试验表明在海 相环境中包含硫酸盐和氯化物，经过石灰处理