考虑沉积角影响的冻结砂土单轴压缩试验研究

寒区工程中的土颗粒在重力作用下沿优势方向沉积排列而形成横观各向同性冻土材料。不考虑沉积方向与荷载方向之间沉积角的影响可能会错误估计实际工程中冻土的变形特征与承载力。然而，现有文献尚未探究沉积角对冻土工程特性的影响。针对这一问题，开展了不同温度条件下沉积角对冻土单轴压缩变形与强度特性影响的试验研究。通过所研发的制样模具制备了具有4种不同沉积角δ的冻土试样（δ=0°、30°、60°和90°），在设定的4种不同温度T条件下（T=-5、-10、-15℃和-20℃）对具有不同沉积角δ的冻土试样开展了单轴压缩试验，分析了T与δ对冻土的变形模式、破坏特征以及单轴抗压强度的显著影响。根据冻土应力-应变曲线的归一化结果及其软化段斜率的变化规律，将冻土单轴压缩变形模式在T与δ影响下分为变形模式I、II和III。根据结果可知，随着T降低以及δ趋于60°，冻土的变形模式趋于由变形模式I过渡到变形模式III，试样破坏模式由鼓胀的X形剪切带破坏趋于破坏范围较小的单剪切面破坏，而冻土单轴抗压强度随T降低而增大的同时，随δ增加表现出先减小后增大的趋势。