新疆坎儿井井口砂土冻融破坏试验研究

2006年新疆坎儿井被批准为第六批全国重点文物保护单位，坎儿井作为人类文化遗产，具有很高的历史文化价值，其日益消亡的状况引起社会广泛关注。坎儿井竖井口砂土冻融过程一直接受着湿热蒸汽的补给，这是与其它高原冻土冻融的主要区别。通过改进的传统冻融循环试验机，研究了试样在不同蒸汽补给压力和不同冻结温度条件下，历经20次冻融循环过程中坎儿井竖井口砂土孔隙率和水分迁移的变化规律。结果表明，砂土孔隙率随着冻融次数的增加先增大后减小且均大于冻融前试样孔隙率，在相同初始含水率条件下，冻结温度越低、蒸汽补给压力越大，冻融后孔隙率增大越多、吸湿能力越强。不同初始含水率条件下，20次冻融后试样含水率最大值均出现在距离试样顶面3～6cm处。从而进一步得出坎儿井竖井口井壁砂土受冻融循环影响较远离井壁的砂土大，与大气接触的地表砂土受冻融循环影响较下层砂土大，但坎儿井井口砂土含水率的大小对其冻融破坏影响不大。