随着高原环境温度升高和道路负荷的加重,青海省冻土区公路病害频发,为提高冻土区公路使用寿命,以青海省S101公路沿线冻土地区路基土为研究对象,通过在升温作用下对不同初始环境负温度、振动频率和围压的冻土进行动三轴试验,研究了冻土温度逐年升高对冻土区公路抗振陷能力产生的影响。结果表明:不同初始环境负温度直接升温至相同温度,升温冻土的最大动剪切模量明显大于恒温冻土,升温冻土振陷量随初始环境负温度的降低而增加;冻土由同一初始环境负温度梯度升温时,冻土振陷量随梯度升温值的增加而增大,冻土动剪切模量随梯度升温值的增大而减小,升温冻土间累积应变差值随梯度升温值的增加呈先增大后减小的趋势;振动频率和围压的升高均会增大冻土的动剪切模量,同时提高冻土的抗振陷能力。可见,升温作用和梯度升温值的增大均会降低冻土抗振陷能力,因此在冻土地区进行公路建设时要综合考虑初始环境负温度、梯度升温、振动频率和围压耦合作用的影响,这将有助于提高冻土区公路的使用寿命。
对-1℃的冻土试样在频率为3,5,8 Hz的循环荷载下进行了单轴压缩试验,探讨了冻土在循环荷载下的累积变形和动强度。结果表明:循环荷载作用下冻土的累积变形大小由加载的最大动应力大小决定,同一频率下加载的最大动应力越大,相同循环次数时的累积应变越大;根据加载的最大动应力的大小,累积应变与循环次数的关系曲线可表现为破坏型、稳定型和过渡型3种形态之一。加载频率对冻土累积应变的影响规律复杂,且受加载的最大动应力影响;当最大动应力较小时,频率的影响不明显;当最大动应力比较适中时,大体上频率越高,累积应变越大;当最大动应力比较大时,频率越高,累积应变越小。在3%,5%和10%的破坏应变下,频率为8 Hz时冻土的动强度最大,而3 Hz和5 Hz的动强度比较接近。