冻土渐进破坏过程的理论研究既有助于我们更深入地认识冻土的力学性质,也能够为寒区工程的稳定性设计提供重要依据。本项目首先在分析冻土力学试验和细观结构试验资料的基础上,发现冻土渐进破坏过程的物理本质是冻土中各种联结作用的弱化或破坏,并将此定义为损伤,冻土中的损伤属于蠕变损伤;然后,通过分析发现冻土渐进破坏过程研究是冻土水热力耦合问题的重要组成部分,从而在混合物理论指导下,建立冻土损伤本构模型的理论框架,并指出通过试验获取冻土损伤耗散势以及进行不同应力路径下冻土破坏特征研究对于完善冻土损伤本构模型是至关重要的;其次,在改进了的与CT试验机配套使用的三轴试验系统的基础上,对冻土力学试验过程的不同阶段进行CT动态扫描,获得冻土的损伤阈值、损伤演化方程和损伤耗散势;最后,对冻土进行了不同应力路径条件下的单轴蠕变试验,包括单向加载(静蠕变)和循环反复加载(动蠕变)两种方式,比较了两种情况下的蠕变破坏特征,发现动蠕变的破坏时间、破坏应变小于静蠕变的,而最小蠕变速率大于静蠕变的。
英文主题词the progressive failure of frozen soil; mixture theory; damage constitutive model; CT scanning test; dynamic creep failure characteristic