冷端温度及解冻条件对原状海相软土冻融前后物理特性影响研究

杨 平，刁鹏程，张 婷，杨国清

（南京林业大学土木工程学院，江苏 南京 210037）

随着地下轨道交通的兴建，人工冻结法以其较强的适用性与可靠性广泛应用于各类软弱地层盾构工程、抢险工程等。但冻融作用会影响土的内部结构及物理力学特性[1-2]，这些特性的变化容易改变甚至劣化土体工程性质，对建筑和结构工后沉降与变形产生重要影响。我国沿海地区广泛分布着深厚的第四纪泻湖相、滨海相等海相沉积软土层，此类土层天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程性质[3]，冻融后物理特性的变化更易产生不利影响，如软土在人工冻结法施工后压缩性变大[4]，在地铁运行后易导致长期沉降[5]，若沉降控制不当，容易引发联络通道开裂漏水、管片错位等问题[6]。由于物理性质在一定程度上可以反映土的力学性质，因此研究此类软土冻融前后物理性质的差异对我国沿海地区广泛分布的海相软土进行人工冻结施工尤为重要。

土体冻融前后物理性质变化的研究成果较多。冻融作用后，试样会发生水分迁移，含水率出现重分布[7-9]；紧密土干密度减小，松散土干密度增大[10-11]，而孔隙比变化规律与之相反[12-14]；普遍认为多次冻融将导致土体的界限含水率发生改变，但具体变化方向与规律争议较大[15-17]，而单次冻融对界限含水率变化不明显[18]；紧密土经过冻融后渗透性会增大，松散土会减小[16,19-20]，且渗透性变化与孔隙比、干密度存在一定关联[21-23]；……