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了解纤维改良土的冻结行为对寒区的地基技术、道路与土方工程至关重要。本文的主要目的是:研究纤维改良土在数次冻融循环下的物理、力学、热力学的性质,并利用Stefan方程与改进Berggren方程预测土耳其东部地区的最大冻深。为了完成这个目标,对经历冻融循环后的纤维改良土(随机掺加玻璃纤维、玄武岩纤维、钢纤维、粉煤灰、木质素)的物理性质,如:质量损失、含水量变化与试样高度等指标进行测量。进一步地,纤维改良土的热力学性质总结为与冻融循环次数、纤维含量、温度有关的函数。为了验证试验结果,建立一种热物理统计模型来模拟不同冻融循环、温度条件下的纤维改良土。此外,进行了两大组UU三轴试验来验证纤维改良土的力学性质,试验变量包括:①纤维(玻璃、玄武岩)、纤维含量(0,0.5和1%),冻融循环次数(0,2,5,10,和15),围压(100,200,和300kPa);②纤维与含量(粉煤灰,4和8%;木质素,0,0.25,0.5,0.75和1%),冻融循环次数(0和15),围压(100,200,和300kPa)。使用两种Duncan-Chang双曲线模型预测冻融条件下纤维改良土的静应力-应变关系。此外,进行了动三轴试验,变量为:纤维(玻璃,玄武岩),纤维含量(0,0.5和 1%),围压(300,400 和 500kPa),冻融循环次数(0,2,5,10,和 15)。为了验证冻融条件下纤维改良土的动剪应力、动剪切模量,选用Hardin-Drnevich模型和Kondner-Zelasko模型,建立了剪切模量与冻融次数、纤维含量、围压、初始含水量之间非线性关系。试验结果表明,掺加不同含量的纤维有助于提高地基土的工程性质(冻融条件下的热、力参数),并且不同纤维含量、冻融循环下的纤维改良土的试验结果与数学模型拟合效果优。