冻土强度

中文名称

冻土强度

英文名称

strength of frozen soil

定　　义

冻土抵抗破坏的能力。指在一定受力状态和工作条件下，冻土所能承受的最大应力。

应用学科

地理学（一级学科），冻土学（二级学科）

冻土抗剪强度 shear strength of frozen soil

冻结土体抵抗剪应力的强度2100433B

人工地层冻结技术广泛应用于软土隧道等地下工程，近年来在一些河口、近海甚至海底地下工程中得到越来越多的应用。由于河口、近海、海底地层受到海水侵蚀具有较高的含盐量，土的冻结温度降低、冻土强度下降、导热性能降低。这些含盐效应会对冻结效果造成不利影响，如冻土帷幕厚度减小、强度降低等，甚至构成安全威胁。课题以实验手段为主系统研究近海含盐地层的人工冻土基本性质，包括土的冻结温度、冻土强度、热物理参数和冻胀性质，并重点研究冻土二次相变时力学强度随温度下降突增的有利现象，建立海盐-水-地层系统共晶点强度突变模型，以挖掘冻土强度潜力。以此为基础，借助理论分析与数值分析手段，完善考虑冻结温度下降、热物理参数变化的温度场理论，通过冻土材料性质与温度的关系确定人工冻土结构的非均质的空间形态，建立考虑冻土非均质性、蠕变和冻胀特性的冻土结构应力-应变状态及承载力的力学模型，解决近海地下工程冻结法理论的基本问题。

基于断裂力学理论和方法，研究冻土地基的破坏行为和特征，研究冻胀力与冻土断裂韧度—广义冻土强度的关系。提出了广义强度破坏准则，这是个全新的概念。可以从新的角度揭示冻土地基的破坏机理，探索新的学科领域和研究内容。具有重要的理论意义和应用价值。为寒区工程基础抗冻害破坏的设计提供理论依据，可对工程冻害进行定量评价及冻害预报。 2100433B