锅盖效应的形成机制及其防治

"锅盖效应"是指非饱和土中由于上覆结构密闭导致水分不能排出而引起的浅层土体含水率增加的现象。干旱、半干旱寒冷地区地下水位低,毛细作用向上输水范围有限,几乎不能直接补充土体浅层水分。故认为"锅盖效应"水分主要来源于温差驱动迁移而来的气态水在浅层土体中形成的冷凝或冷冻水。通过对冷凝或冷冻条件下"锅盖效应"的室内试验,结合试验数据对"锅盖效应"进行分析,提出相应的灾害防治方法。结合"锅盖效应"的形成机理,分析哈大高铁冻胀问题并给出了相应的建议。

试验时间和初始含水率对土体水气迁移的影响分析

通过"锅盖效应"室内试验研究试验时间和初始含水率对土体水气迁移的影响。试验结果表明:试验时间越长,水气迁移现象越明显。土体初始含水率较低时,水气迁移现象较弱;初始含水率适中时,水气迁移的现象较显著,当土体初始含水率继续增大,水气迁移现象发生减弱;当初始含水率超过某一界限含水率时,水气迁移的现象彻底消失。经分析试验规律,提出:非饱和土体中的连通孔隙是水气迁移的必要条件,含水率过高时,大量液态水导致土体孔隙非连通,水分迁移的通道被阻断,水气迁移现象不再发生。