凍融循環(huán)作用下礫石土心墻土料的力學(xué)特性

商 可， 劉恩龍， 黃 記, 張貴科，俞祁浩

(1.青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 青海 西寧 810003； 2.四川大學(xué) 水利水電學(xué)院， 四川 成都610065；3.中國科學(xué)院 西北生態(tài)資源環(huán)境研究院， 甘肅 蘭州 730000； 4.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司， 四川 成都 610065)

我國是世界上第三凍土大國，季節(jié)凍土區(qū)的面積超出國土面積的一半。凍融作用對水電工程的不利影響普遍存在于高海拔、高緯度等寒冷地區(qū)。某水電站位于川西高原氣候區(qū)，平均海拔將近3 000 m，冬季最低氣溫可以達(dá)到-15.9 ℃，大壩礫石土心墻料凍結(jié)延續(xù)時間不超過一個晝夜，為短時凍土，見圖1，填筑過程中將面臨嚴(yán)峻的冬季土料凍融相關(guān)問題。凍融循環(huán)的影響會引起土的工程性質(zhì)的改變，進(jìn)而影響工程的穩(wěn)定與安全，故應(yīng)重視大壩礫石土心墻料在凍融循環(huán)后的力學(xué)性質(zhì)的變化情況。

圖1 大壩凍結(jié)礫石土心墻料Fig.1 Frozen core-wall gravely soil of a dam

在凍融作用下，土的工程性質(zhì)將會產(chǎn)生明顯改變。學(xué)者們開展了許多關(guān)于凍融條件下細(xì)粒土(粉土和黏土)相關(guān)性質(zhì)變化的研究[1-5]，研究結(jié)果表明：在凍融循環(huán)作用下，土的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、密度以及孔隙比均發(fā)生變化，水重新分布[6]，界限含水量受到相關(guān)影響[7-8]，土在融化之后，其強(qiáng)度、孔隙水壓力以及壓縮特性都發(fā)生變化[9]。凍融過程中，土微觀結(jié)構(gòu)的改變將會導(dǎo)致滲透性的變化，可達(dá)到幾個數(shù)量級[10]。比如，Chamberlain等[11]對凍融循環(huán)條件下四種細(xì)粒土進(jìn)行了研究，結(jié)果表明凍融循環(huán)會導(dǎo)致孔隙比的減小，垂直滲透性有所提高；并且可以肯定，塑性指數(shù)越大的土，其滲透性改變越大，但是沒能建立明確的數(shù)值關(guān)系。楊成松等[12]對兩種土進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，研究凍融循環(huán)對土的含水量與干容重的影響，研究得出：隨著凍融次數(shù)的增加，土的干容重將會趨向穩(wěn)定狀態(tài)，并且穩(wěn)定值和初始干容重沒有相關(guān)性，只受土種類的影響；凍融循環(huán)之后土體含水量大于初始含水量。鄭鄖等[13]探討了凍融作用對土結(jié)構(gòu)性的影響機(jī)理，凍融過程中，土三相比例和分布不斷變化，導(dǎo)致土結(jié)構(gòu)性隨著凍融循環(huán)而發(fā)生改變；討論了土結(jié)構(gòu)性要素，建立適合定量分析的要素層次劃分體系，定義了“凍融結(jié)構(gòu)勢”。楊俊等[14]研究了風(fēng)化砂摻量和凍融次數(shù)對改良膨脹土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的影響，得出結(jié)論：在凍融次數(shù)一定時，土的強(qiáng)度隨著摻砂比的增加總體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在摻砂比為10%時土的強(qiáng)度最大；相同摻砂比下，土的強(qiáng)度隨著凍融次數(shù)的增加而減小，降低幅度也隨著凍融次數(shù)增加而呈減小的趨勢。劉友能等[15]研究了尾礦料力學(xué)指標(biāo)在凍融循環(huán)過程中的弱化規(guī)律，基于凍融尾礦土的常規(guī)三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，對凍融前后尾礦土的各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了分析。

如前所述，國內(nèi)外針對凍融作用下細(xì)粒土的各項(xiàng)物理力學(xué)和工程特性的研究已取得一些階段性成果，但是對于凍融循環(huán)后的礫石土心墻料的力學(xué)和工程特性的變化規(guī)律的研究涉及較少，還不夠深入和廣泛。在西南地區(qū)建設(shè)了高達(dá)300米的礫石土心墻堆石壩，大壩的安全關(guān)乎到下游多個縣城、多個水庫的安全，研究高海拔水電站礫石土心墻料在凍融循環(huán)后的力學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律意義重大且十分急迫。本文針對一高海拔水電站礫石土心墻料(土(黏土)石(礫石)質(zhì)量比7∶3的礫石土心墻料)，進(jìn)行了凍融循環(huán)次數(shù)為0、1、5、10、20共五組的三軸固結(jié)不排水壓縮試驗(yàn)(圍壓分別為50 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa)。然后，基于試驗(yàn)結(jié)果，修正雙硬化本構(gòu)模型以考慮凍融循環(huán)的影響，并對模型參數(shù)與凍融循環(huán)次數(shù)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析總結(jié)。

1 凍融循環(huán)三軸壓縮試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)選取土石比7∶3的礫石土進(jìn)行研究，即黏土和礫石干質(zhì)量比為7∶3。按照確定的制樣干密度、含水率和試樣尺寸進(jìn)行備料，土石比7∶3礫石土制樣干密度ρd=1.97g/cm3，含水率w=11.8%。試樣尺寸為：直徑D=101 mm，高度H=200 mm。制成的土樣按照《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)[16]進(jìn)行抽氣飽和。將飽和后的試樣取出并用保鮮膜和密封袋進(jìn)行密封，然后放進(jìn)全自動低溫凍融試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行封閉條件下的凍融循環(huán)試驗(yàn)。參照工程現(xiàn)場的情況，設(shè)定凍結(jié)溫度為-15 ℃，融化溫度為20 ℃。凍結(jié)過程中，溫度從20 ℃降到-15 ℃，然后保持穩(wěn)定，融化過程中，溫度從-15 ℃升到20 ℃，然后保持穩(wěn)定，以此作為一個凍融循環(huán)周期。凍結(jié)過程和融化過程各為12 h，因此凍融循環(huán)周期為一天。為使試驗(yàn)過程與實(shí)際情況相符及對比試驗(yàn)研究的需要，試驗(yàn)設(shè)置了0、1、5、10、20共五組凍融循環(huán)次數(shù)。

試樣達(dá)到設(shè)定的凍融循環(huán)次數(shù)后取出，靜置到室溫，對試樣的高度和體積進(jìn)行校正，然后采用全自動應(yīng)變控制式三軸儀進(jìn)行不同圍壓下的固結(jié)不排水壓縮試驗(yàn)，圍壓共設(shè)置四組：50 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa。試樣在壓力室再次飽和，飽和度達(dá)到0.95以上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)按照《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)[16]進(jìn)行。實(shí)體見圖2。

1.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

土石比7∶3礫石土在不同凍融循環(huán)次數(shù)、不同圍壓下的偏差應(yīng)力-軸向應(yīng)變關(guān)系曲線見圖3～7。

圖2 土樣的制備與凍融Fig.2 Preparation of soil samples and freezing-thawing

圖3 應(yīng)力應(yīng)變曲線(凍融循環(huán)次數(shù)N=0)Fig.3 Stress-strain curves (freezing-thawing cycles N=0)

圖4 應(yīng)力應(yīng)變曲線(凍融循環(huán)次數(shù)N=1)Fig.4 Stress-strain curves (freezing-thawing cycles N=1)

圖5 應(yīng)力應(yīng)變曲線(凍融循環(huán)次數(shù)N=5)Fig.5 Stress-strain curves (freezing-thawing cycles N=5)

圖6 應(yīng)力應(yīng)變曲線(凍融循環(huán)次數(shù)N=10)Fig.6 Stress-strain curves (freezing-thawing cycles N=10)

圖7 應(yīng)力應(yīng)變曲線(凍融循環(huán)次數(shù)N=20)Fig.7 Stress-strain curves (freezing-thawing cycles N=20)

由圖3(a)、4(a)、5(a)、6(a)和7(a)的偏差應(yīng)力和軸向應(yīng)變的關(guān)系曲線可見，土石比7∶3礫石土在同一凍融循環(huán)次數(shù)，圍壓50 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa的條件下偏差應(yīng)力-軸向應(yīng)變關(guān)系曲線在總體上均表現(xiàn)為應(yīng)變硬化，固結(jié)過程中圍壓使得試樣被壓密，剪切時顆粒重排，小顆粒充填進(jìn)入大顆粒構(gòu)成的孔隙中，使得偏差應(yīng)力隨軸向應(yīng)變增加而不斷增大，無明顯峰值。在相同凍融循環(huán)次數(shù)下，圍壓越大，偏差應(yīng)力-軸向應(yīng)變關(guān)系曲線走勢越陡，相同軸向應(yīng)變對應(yīng)的偏差應(yīng)力越大，由于礫石土是碎散顆粒組成的，圍壓對土樣具有壓密和約束作用，圍壓越大土樣越密實(shí)并且約束增大，土樣的強(qiáng)度和剛度均提高。凍融作用對土石比7∶3礫石土的(σ1-σ3)-ε1關(guān)系曲線影響顯著。土樣經(jīng)歷凍融循環(huán)作用后的(σ1-σ3)-ε1關(guān)系曲線位于未經(jīng)凍融作用土的上方，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加(σ1-σ3)-ε1關(guān)系曲線不斷上移，1次凍融循環(huán)作用后產(chǎn)生明顯變化，10次凍融循環(huán)作用后達(dá)到穩(wěn)定。凍融作用前后(σ1-σ3)-ε1關(guān)系曲線均表現(xiàn)為應(yīng)變硬化，并且隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加硬化現(xiàn)象更加明顯。

由圖3(b)、4(b)、5(b)、6(b)和7(b)可見，土石比7∶3礫石土在同一凍融循環(huán)次數(shù)下，圍壓越大，孔壓增長越快，相同軸向應(yīng)變所對應(yīng)的孔壓越大。由于圍壓增加土樣強(qiáng)度提高，而飽和土樣的總應(yīng)力由土顆粒構(gòu)成的骨架和孔隙水承擔(dān)，故圍壓越大土骨架的有效應(yīng)力和孔隙水的孔壓均增大。對于同一凍融循環(huán)次數(shù)，圍壓100 kPa及以下時，孔壓先增長然后輕微下降，圍壓200 kPa及以上時，孔壓先迅速增長然后趨于穩(wěn)定。凍融作用對孔壓的發(fā)展形式無明顯影響。凍融作用對土石比7∶3礫石土的u-ε1關(guān)系曲線有明顯影響。土樣經(jīng)歷凍融循環(huán)作用后的u-ε1關(guān)系曲線位于未經(jīng)凍融作用土的下方，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加u-ε1關(guān)系曲線不斷下移，前5次凍融循環(huán)作用后產(chǎn)生明顯變化，10次凍融循環(huán)作用后達(dá)到穩(wěn)定。在圍壓100 kPa及以下時，孔壓隨著軸向應(yīng)變增加先增長后下降，凍融循環(huán)作用會增大孔壓的下降趨勢。

1.3 凍融循環(huán)對礫石土心墻料的強(qiáng)度影響

土石比7∶3礫石土的峰值抗剪強(qiáng)度隨凍融循環(huán)次數(shù)的變化曲線見圖8。由圖8可以看出，在同一凍融循環(huán)次數(shù)下，圍壓越大，礫石土的峰值抗剪強(qiáng)度越大,由于礫石土由碎散顆粒組成，圍壓對其的圍箍作用使得土樣固體顆粒間的接觸增加，密實(shí)度提高，土顆粒構(gòu)成的骨架作用增強(qiáng)，圍壓增加土樣更密實(shí)并且約束作用更大，土骨架承載能力更強(qiáng)，峰值抗剪強(qiáng)度增大。凍融循環(huán)作用使得礫石土的峰值抗剪強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，在1次凍融循環(huán)作用后峰值抗剪強(qiáng)度迅速增加，隨著凍融循環(huán)次數(shù)繼續(xù)增加強(qiáng)度增大幅度減小，10次凍融循環(huán)后趨于穩(wěn)定。

圖8 凍融循環(huán)對強(qiáng)度的影響Fig.8 Influences of freezing-thawing cycles on strength

凍融循環(huán)作用使得礫石土的峰值抗剪強(qiáng)度增加，此現(xiàn)象與本文的試驗(yàn)條件有極大關(guān)系。本次試驗(yàn)土樣為礫石土，采用封閉系統(tǒng)凍融，凍融過程前土樣進(jìn)行了抽氣飽和，此時土樣是非飽和狀態(tài)，然后進(jìn)行常規(guī)三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)，剪切土樣為飽和的。

封閉凍融對于土樣的影響是微弱且復(fù)雜的，非飽和的礫石土在凍融循環(huán)過程中，孔隙水隨著溫度的改變經(jīng)歷著由液態(tài)水到固態(tài)冰再到液態(tài)水的反復(fù)變化。

凍結(jié)過程中，土樣溫度降低至孔隙水冰點(diǎn)，水分相變?yōu)楸w會部分填充孔隙，從而使土樣孔隙變化。

融化過程中，隨著土樣溫度恢復(fù)為正溫，孔隙冰也隨之融化，土樣內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，過量的孔隙水從土樣內(nèi)部排出，土樣在自重作用下產(chǎn)生沉降，顆粒將重新分布排列，粒間作用降低，土的冷生構(gòu)造不能全部恢復(fù)。

此外，凍融循環(huán)過程中黏粒團(tuán)聚向高粒徑轉(zhuǎn)變，土石比7∶3礫石土細(xì)粒含量較多，黏粒團(tuán)聚增加。

綜上分析，凍融作用主要引起兩種作用。

1) 凍脹過程中冰晶的生成以及冰的融化，使得孔隙發(fā)生變化。本文的土樣是在封閉環(huán)境(不補(bǔ)水)下凍融，因此凍融過程中試樣內(nèi)的水分會發(fā)生重分布，但是試樣是在抽氣飽和后進(jìn)行的凍融循環(huán)，此時試樣是非飽和狀態(tài)，因此，沒有水分補(bǔ)給的條件下非飽和土樣的凍融過程使得土樣的孔隙增加較小。

2) 土樣是黏土為主的，在凍融過程中黏土顆粒之間在冰的膠結(jié)作用下會團(tuán)聚在一起，使得顆粒粒徑變大，因此黏土顆粒團(tuán)聚粒徑變大使得土樣表現(xiàn)為粗顆粒的力學(xué)特性，即抗剪強(qiáng)度增加。

本文的7∶3的礫石土以黏土為主，所以綜合以上兩種作用，使得凍融作用后抗剪強(qiáng)度增加。因此，隨著凍融次數(shù)的增加，凍融循環(huán)對土體結(jié)構(gòu)的影響逐漸減弱，最終土體將達(dá)到新的動態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，峰值抗剪強(qiáng)度也將趨于穩(wěn)定。

2 考慮凍融的礫石土心墻料雙硬化本構(gòu)模型

2.1 本構(gòu)模型的建立

記

其中σ′ij為有效應(yīng)力張量，δij為Kronecker符號，εij為應(yīng)變張量，sij為偏應(yīng)力張量，eij為偏應(yīng)變張量。

雙硬化模型建議采用的屈服函數(shù)如下[17-18]：

(1)

式中：σ′m為有效平均應(yīng)力；η=σs/σ′m；n是與超固結(jié)比相關(guān)的材料參數(shù)；σ′c、α分別是同塑性體應(yīng)變、塑性剪應(yīng)變相關(guān)的硬化函數(shù)，其表達(dá)式為：

(2)

(3)

根據(jù)經(jīng)典塑性理論，得出塑性體應(yīng)變、塑性剪應(yīng)變?yōu)?

(4)

(5)

式中：

(6)

彈塑性本構(gòu)模型中彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為：

(7)

式中：cκ=κ/(1+e0)；κ表示回彈曲線的斜率；e0為初始孔隙比。

將總應(yīng)力應(yīng)變公式寫成矩陣形式如下：

(8)

式中：

(9)

2.2 模型參數(shù)確定

雙硬化模型中包括兩類模型參數(shù)，分別為：1)β、cκ；2)p0、n、αm、c1、c2。這些模型參數(shù)需要通過各向等壓固結(jié)試驗(yàn)、常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)來進(jìn)行確定。

1)β、cκ的確定

β、cκ通過各向等壓固結(jié)試驗(yàn)進(jìn)行確定，其表達(dá)式分別為：

(10)

(11)

式中：e0表示初始孔隙比；λ、κ為表示土性的基本參數(shù)，其中λ表示等壓固結(jié)曲線的斜率，κ表示回彈曲線的斜率。

通過各向等壓固結(jié)試驗(yàn)?zāi)軌虼_定λ、κ，其中等壓固結(jié)曲線的斜率為λ，而在卸載回彈時的回彈曲線的斜率為κ。對于土石比7∶3的礫石土在經(jīng)歷不同凍融次數(shù)后內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，其壓縮特性和回彈特性均發(fā)生變化。通過礫石土不同凍融次數(shù)后的各向等壓固結(jié)試驗(yàn)得到其等壓固結(jié)參數(shù)λ和回彈參數(shù)κ。將土石比7∶3礫石土經(jīng)歷5組凍融循環(huán)次數(shù)后的e0、λ、κ值列于表1中。

表1 礫石土e0、λ、κ值匯總表Tab.1 Values of e0, λ, and κ of gravely soils

從表1可以得出，隨著凍融次數(shù)的增加，礫石土的λ值不斷增大。由于礫石土在凍結(jié)過程中，水分相變?yōu)楸w，土樣體積膨脹，土顆粒間的距離增大，孔隙狀態(tài)改變。在融化過程中，顆粒將重新分布排列，產(chǎn)生局部壓縮，土體原有結(jié)構(gòu)無法恢復(fù)。故礫石土在凍融循環(huán)后，其壓縮特性表現(xiàn)為增大，λ值有所增加，5次凍融循環(huán)后不再變化。礫石土的κ值在1次凍融循環(huán)后有所增加，然后隨著凍融次數(shù)的增加無明顯變化。

2)p0、n、αm、c1、c2的確定

由于p0為塑性體應(yīng)變?yōu)?的參考壓力，因此本文取為相應(yīng)條件下常規(guī)三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)的圍壓50 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa。n是與超固結(jié)比相關(guān)的材料參數(shù)，故本文對于礫石土不同凍融循環(huán)次數(shù)、不同圍壓條件下均取為n=1.2。

αm是同材料參數(shù)n、有效內(nèi)摩擦角φ′以及凍融循環(huán)次數(shù)N相關(guān)的模型參數(shù)，其表達(dá)式為：

(12)

式中：

(13)

本文在驗(yàn)證計(jì)算中Nm=20，m=0.15。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以得到礫石土經(jīng)受不同凍融循環(huán)次數(shù)的有效內(nèi)摩擦角φ′的值，以及凍融循環(huán)次數(shù)N的值，可以得出不同凍融循環(huán)次數(shù)下參數(shù)αm的取值。將礫石土經(jīng)歷5組凍融循環(huán)次數(shù)后的φ′、αm值列于如下表2中。

表2 礫石土φ′、αm值匯總表Tab.2 Values of φ′, and αm of gravely soils

從表2中可以得出，礫石土的αm值隨著凍融次數(shù)的增加，不斷增大，10次凍融循環(huán)后趨于穩(wěn)定。由于凍融循環(huán)過程中，黏土顆粒的團(tuán)聚以及較粗顆粒的破碎分解導(dǎo)致顆粒的重新分布，使得固結(jié)后土樣中顆粒之間的接觸點(diǎn)更多，摩擦作用更強(qiáng)，孔隙的形狀各異使得咬合作用突出，導(dǎo)致有效內(nèi)摩擦角增大。而αm值和土的有效內(nèi)摩擦角之間是相關(guān)的，所以有效內(nèi)摩擦角的增大表現(xiàn)為αm值增加。土樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化在10次凍融循環(huán)后趨于動態(tài)穩(wěn)定，αm值也將趨于穩(wěn)定。

在驗(yàn)證計(jì)算過程中對于c1、c2兩個參數(shù)進(jìn)行試算，得出土石比7∶3礫石土經(jīng)歷5組凍融循環(huán)次數(shù)下兩個參數(shù)的取值列于表3中。

表3 礫石土c1、c2 值匯總表Tab.3 Values of c1, and c2 of gravely soils

2.3 試驗(yàn)驗(yàn)證

運(yùn)用以上的雙硬化本構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算，得到不同凍融循環(huán)次數(shù)、不同圍壓下的礫石心墻土料在凍融循環(huán)下的偏差應(yīng)力-軸向應(yīng)變關(guān)系曲線和孔壓-軸向應(yīng)變關(guān)系曲線。并將試驗(yàn)曲線和計(jì)算曲線進(jìn)行比對，見圖9～13。

圖9 應(yīng)力應(yīng)變曲線對比(N=0)Fig.9 Comparisons of stress-strain curves (N =0)

圖10 應(yīng)力應(yīng)變曲線對比(N =1)Fig.10 Comparisons of stress-strain curves (N =1)

圖11 應(yīng)力應(yīng)變曲線對比(N =5)Fig.11 Comparisons of stress-strain curves (N =5)

圖12 應(yīng)力應(yīng)變曲線對比(N =10)Fig.12 Comparisons of stress-strain curves (N =10)

圖13 應(yīng)力應(yīng)變曲線對比(N =20)Fig.13 Comparisons of stress-strain curves (N =20)

從土石比7∶3礫石土經(jīng)受不同凍融次數(shù)的計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果曲線的對比可以得出，偏差應(yīng)力計(jì)算值和試驗(yàn)值吻合較好，呈現(xiàn)出應(yīng)變硬化的特性。在軸向應(yīng)變較小時，計(jì)算偏差應(yīng)力略高于試驗(yàn)值，較高圍壓下計(jì)算值與試驗(yàn)值的吻合度是優(yōu)于低圍壓下的?？讐河?jì)算值和試驗(yàn)值的吻合較好，總體上而言，計(jì)算值比試驗(yàn)值略高，但是孔壓先增長后平穩(wěn)的趨勢是一致的。

3 結(jié) 論

本文以高海拔寒冷地區(qū)水電站礫石土心墻料為研究對象，通過室內(nèi)固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)研究凍融循環(huán)(無補(bǔ)水凍融)對礫石土的力學(xué)性質(zhì)的影響規(guī)律，并進(jìn)行了雙硬化本構(gòu)模型的驗(yàn)證。

1) 在土石比7∶3礫石土在常規(guī)三軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)中，對于四種圍壓，凍融作用前后土樣均呈現(xiàn)加工硬化的特點(diǎn)，并且凍融循環(huán)使得硬化趨勢更加明顯；凍融循環(huán)作用使得礫石土的抗剪強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，1次凍融循環(huán)后顯著增加，10次凍融循環(huán)后趨于穩(wěn)定。

2) 把凍融循環(huán)的影響引入到雙硬化本構(gòu)模型中，通過計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比表明不同凍融次數(shù)下偏差應(yīng)力計(jì)算值和試驗(yàn)值吻合較好，較高圍壓下計(jì)算值與試驗(yàn)值的吻合度是優(yōu)于低圍壓下的?？讐河?jì)算值和試驗(yàn)值的吻合較好，總體上計(jì)算值比試驗(yàn)值略高。

本文僅探討了特定條件(無補(bǔ)水)下凍融作用對礫石土心墻土料力學(xué)特性的影響，其實(shí)凍融的補(bǔ)水方式、試樣的初始含水率、土料的顆粒組成、制樣的控制干密度或相對密度、試驗(yàn)方法(比如三軸或直剪試驗(yàn))等對心墻土料在凍融后的力學(xué)特性都有很大的影響，目前的結(jié)論還不完善。此外，凍融作用對心墻土料的滲透特性影響也很大，以后可以開展凍融作用對心墻土料的滲透特性的影響，來綜合探討堆石壩料在凍融作用下的工程特性。