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Experimental study on moisture migration of remodeled clay under different overburden pressure and temperature gradients 被引量:1
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作者 Feng Ming DongQing Li +1 位作者 Xing Huang JianHong Fang 《Research in Cold and Arid Regions》 CSCD 2013年第5期562-571,共10页
Unidirectional freezing experiments under overburden pressure were carried out, in order to study the driving force of mois- ture migration of remodeled clay during freezing, through improving the indoor moisture migr... Unidirectional freezing experiments under overburden pressure were carried out, in order to study the driving force of mois- ture migration of remodeled clay during freezing, through improving the indoor moisture migration test device. Overburden pressure and cooling temperature with the same circumstance were changed to determine the influence on water migration of a single factor. Results show that water content increases above the location of the final ice lenses and decreases below the loca- tion. When the overburden pressure increases, water intake gradually decreases and the time starting to absorb water is delayed. The location of the final ice lens is not sensitive to overburden pressure but influenced by the temperature boundary. The im- pact of overburden pressure and maximum temperature is not obvious. Freezing rate is not sensitive to overburden pressure but influenced by temperature, and it increases when the cold temperature decreases. Frost heave and water intake flow in- creases with increasing time and rises up to a peak value, and then decreases. During the freezing process, water intake flow increases when freezing rate decreases. Water intake flow decreases when the overburden pressure increases when the cold temperature decreases. Finally, we expanded the segregation theory, and proposed a model to describe the relationship between water intake flow and freezing rate. 展开更多
关键词 frost heave moisture migration overburden pressure temperature gradient open system indoor experiments
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Study of polluted soil remediation based on freezing and thawing cycles 被引量:3
2
作者 DaHu Rui BaiYang Song +1 位作者 Yuzuru Ito Li Wang 《Research in Cold and Arid Regions》 CSCD 2014年第4期322-330,共9页
It is generally known that soil pollution poses a terrible hazard to the environment, but the present techniques of contaminated soil remediation cannot control this growing threat. This paper compares the pollutant e... It is generally known that soil pollution poses a terrible hazard to the environment, but the present techniques of contaminated soil remediation cannot control this growing threat. This paper compares the pollutant extraction efficiency of traditional pumping and treating, which is a typical washing technology for the remediation of contaminated soils, with methods that utilize freeze-thaw cycles. In the soil freezing process, water shifts from unfrozen soils to the freezing front, and the permeability of soil will be enhanced under certain temperature gradients and water conditions. Therefore, this paper discusses the purification of contaminated soil through freeze-thaw action. We conducted a cleansing experiment on clay and silica sand infused with NaCl(simulation of heavy metals) and found that the efficiency of purification was enhanced remarkably in the latter by the freeze-thaw action. To assess the effective extraction of DNAPLs in soil, we conducted an experiment on suction by freezing, predicated on the different freezing points of moisture and pollutants. We found that the permeability coefficient was significantly increased by the freezing-thawing action, enabling the DNAPL contaminants to be extracted selectively and effectively. 展开更多
关键词 soil pollution REMEDIATION washing technology freezing process thawing process moisture migration
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季冻区粉质黏土分凝冻胀特性试验研究
3
作者 王骏华 宋韬 +2 位作者 郭浩天 江瑶瑶 陈政辛 《路基工程》 2024年第2期89-94,共6页
以长春季节性冻土区粉质黏土为研究对象,利用单向冻结试验仪,通过改变试验装置顶部控温顶板温度,模拟土体实际所处温度环境,从试样表观冷生构造、内部结晶状态、试样竖向位移及内部含水率变化方面,进行冻胀机理分析。结果显示:试样内部... 以长春季节性冻土区粉质黏土为研究对象,利用单向冻结试验仪,通过改变试验装置顶部控温顶板温度,模拟土体实际所处温度环境,从试样表观冷生构造、内部结晶状态、试样竖向位移及内部含水率变化方面,进行冻胀机理分析。结果显示:试样内部纵剖面出现明显的连续冰结晶体,横剖面出现不规则状冰晶体,土体发生分凝冻胀;试样表观冷生构造为网状,且表面存在一定连续性的竖向裂缝;试样竖向位移随温度降低逐渐增大,-5~-15℃温度变化范围内,变化趋势最明显,-15~-25℃试样竖向冻胀位移继续增加,增加趋势减缓。试验结束后,试样内部含水率发生明显变化,顶部位置含水率变化由水分迁移引起,下方含水率变化由毛细作用力和渗透吸力造成。 展开更多
关键词 单向冻结 分凝冻胀 温度 水分迁移 冷生结构
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黄土的冻胀融沉作用对水利设施的病害分析
4
作者 王秦泽 《南方农机》 2024年第16期10-13,共4页
季节性冻土区内,黄土的冻胀融沉受多种因素影响,冻结温度引起冻结深度和水盐迁移变化,影响冻胀融沉发生的程度,反复的冻胀融沉作用会对高标准农田灌区水利设施产生不同程度的危害,影响水利设施的正常使用。以陕西省宝鸡市千阳县高崖镇... 季节性冻土区内,黄土的冻胀融沉受多种因素影响,冻结温度引起冻结深度和水盐迁移变化,影响冻胀融沉发生的程度,反复的冻胀融沉作用会对高标准农田灌区水利设施产生不同程度的危害,影响水利设施的正常使用。以陕西省宝鸡市千阳县高崖镇高标准农田灌溉区的黄土为研究对象,利用COMSOL数值仿真模拟软件研究了不同冻结温度状态下黄土冻结深度的变化规律,通过室内冻结试验,分析了冻结温度对水盐迁移及冻胀融沉的影响,探究了多因素条件下黄土的冻胀融沉作用对高标准农田水利设施产生的危害,并提出了相应的防治措施。结果表明:冻结温度降低时,冻结温度梯度增大,水盐迁移量增大;土层冻结深度随冻结温度的降低而加深,即一定温度范围内,冻结温度越低,土层冻结深度越大,冻胀融沉的影响范围越大,土体扰动范围越大,对高标准农田水利设施产生的危害就越大;采取“水盐热隔离法”,可隔离水盐迁移,降低水盐迁移对黄土冻胀融沉的影响,从根本上解决冻胀融沉对水利设施产生的病害。 展开更多
关键词 冻结温度 水盐迁移 冻结深度 冻胀融沉
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钢纤维改良土的分层冻胀试验研究 被引量:2
5
作者 石荣剑 黄丰 +2 位作者 岳丰田 姬嘉骏 李逸辰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1430-1437,共8页
水分迁移引起的分凝冻胀是土体冻胀变形的主要来源,而掌握冻结过程中水分迁移规律是揭示土体冻胀机理的关键。为探究钢纤维改良土抑制冻胀机理,利用改进的冻胀装置设计进行了独立补水条件下的分层冻胀试验,获得如下结论:冻结过程中试样... 水分迁移引起的分凝冻胀是土体冻胀变形的主要来源,而掌握冻结过程中水分迁移规律是揭示土体冻胀机理的关键。为探究钢纤维改良土抑制冻胀机理,利用改进的冻胀装置设计进行了独立补水条件下的分层冻胀试验,获得如下结论:冻结过程中试样下部的冻胀作用会引起上部未冻土的排水,冻结过程中0.5%掺量试样的中层与上层土体排水量分别占相应土体水分迁入量的1.22%和3.45%;掺入钢纤维可明显减小试样的补水量,相比于未掺钢纤维试样,0.5%掺量试样的中层和上层补水量可分别减小10.19%,17.87%;钢纤维掺量及长度的增加不仅可促进试样中水分排出,而且会抑制土体中冰透镜体生长,降低外部水分迁入量,从而减小试样冻胀率。研究结果表明,试样中掺入钢纤维后引起的排水效应及限制冰透镜体的生长过程,是钢纤维改良土抑制冻胀的主要原因。 展开更多
关键词 人工冻结 钢纤维改良土 水分迁移 分层冻胀 室内试验
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微胶囊相变材料改良粉质黏土的冻胀特性研究 被引量:5
6
作者 饶有致 刘建坤 常丹 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2023年第1期186-200,共15页
微胶囊相变材料(microencapsulated phase change material, mPCM)具有出色的储热能力,可以减轻季节冻土在冻结和融化过程中的温度波动。使用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和热分析等研究手段,全面评估2种分别... 微胶囊相变材料(microencapsulated phase change material, mPCM)具有出色的储热能力,可以减轻季节冻土在冻结和融化过程中的温度波动。使用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和热分析等研究手段,全面评估2种分别以硬脂酸丁酯和石蜡为芯材,SiO2为壳材的mPCM(B-PCM, P-PCM)的物化表征,再以兰州地区粉质黏土为研究对象,通过冻融过程和冻胀试验研究4%、8%、10%掺量的mPCM对粉质黏土冻胀特性的影响。试验结果表明:mPCM在相变过程中释放的潜热为土体提供了保温效果,10%添加量的mPCM复合土试样从10℃下降至-10℃所需的时间较于素土试样延长约70%。土体的冻胀变形、冻结深度和含水率变化率随mPCM掺量的提高而降低;B-PCM和P-PCM核壳比的差异导致其冻胀后的水分迁移幅度表现出不同的趋势。总体而言,mPCM对土体的正面影响表现为提升保温性能、抑制冻胀变形等,但其添加量超多8%后会引起土体浅表层的冻胀加剧,这与SiO2壳材的吸水性有关。 展开更多
关键词 微胶囊相变材料 冻融过程 冻胀 水分迁移
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气温变化对多年冻土斜坡稳定性的影响——以青海省浅层冻土滑坡为例
7
作者 沈凌铠 周保 +4 位作者 魏刚 魏赛拉加 常文斌 张明哲 邢爱国 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2023年第1期8-16,共9页
受气温变化影响,浅层冻土滑坡失稳涉及水分的固液相态转换,是一个复杂的水热力耦合过程。为揭示气温变化对多年冻土斜坡稳定性的影响,基于冻土水热力耦合数值模型,模拟了2020—2024年青海省多年冻土区斜坡水热力演化过程。研究结果表明... 受气温变化影响,浅层冻土滑坡失稳涉及水分的固液相态转换,是一个复杂的水热力耦合过程。为揭示气温变化对多年冻土斜坡稳定性的影响,基于冻土水热力耦合数值模型,模拟了2020—2024年青海省多年冻土区斜坡水热力演化过程。研究结果表明:水分迁移速率呈周期性变化,每年5—10月活动层融化程度高,总体积含水率变化趋势显著;夏季多年冻土上限以下的高含冰量土层融化产生厚度约15 cm的富水层,孔隙水压难以消散;4年间多年冻土上限下移10.4 cm,导致活动层和富水层的厚度增大,上覆融土下滑力增大、抗滑力减小,土体抗剪强度进一步下降;活动层土体每年产生数厘米冻胀融沉变形,抗剪强度不断劣化,坡脚处最容易形成薄弱带。 展开更多
关键词 活动层 水热力耦合 多年冻土退化 水分迁移 冻胀融沉 浅层冻土滑坡
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考虑水分迁移及相变对温度场影响的渠道冻胀模型 被引量:26
8
作者 刘月 王正中 +3 位作者 王羿 刘铨鸿 郭瑞 肖旻 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期83-88,共6页
冬季渠基冻土中水分迁移及相变产生的巨大潜热对温度场影响显著,由此,该文建立了考虑水分迁移与相变潜热的渠基土体冻胀模型。模型将冻土视为低温膨胀性材料,将相变潜热作为材料的等效热容加入热传导方程中;根据Clapeyron方程和达西定... 冬季渠基冻土中水分迁移及相变产生的巨大潜热对温度场影响显著,由此,该文建立了考虑水分迁移与相变潜热的渠基土体冻胀模型。模型将冻土视为低温膨胀性材料,将相变潜热作为材料的等效热容加入热传导方程中;根据Clapeyron方程和达西定律建立饱和冻土冻结锋面处水分迁移表达式,并以迁移水相变潜热作为热传导方程热源项;采用COMSOL对模型算例求解,与不考虑相变和水分迁移的模型比较发现:相变作用对渠道温度场和变形场影响较大,考虑相变后,冻深推进缓慢,且冻深减小,衬砌板变形整体减小,较不考虑相变的模拟结果更接近实际情况,验证了本模型的合理性,为寒区工程冻胀设计提供参考。 展开更多
关键词 渠道 冻土 水分 冻胀模型 相变 水分迁移
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季节冻土区高速公路路基土中的水分迁移变化 被引量:56
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作者 张喜发 辛德刚 +1 位作者 张冬青 汪雪瑞 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2004年第4期454-460,共7页
在季节冻土区,路基水分迁移变化是道路冻害最积极活跃的因素.在路堑段,不管地下水位埋深大小,冻结期间水分都向路基上部路床迁移,但其特征有所不同.线路气候条件和路基土质条件都对水分竖向的迁移和冻胀大小有重要影响.这种竖向迁移,导... 在季节冻土区,路基水分迁移变化是道路冻害最积极活跃的因素.在路堑段,不管地下水位埋深大小,冻结期间水分都向路基上部路床迁移,但其特征有所不同.线路气候条件和路基土质条件都对水分竖向的迁移和冻胀大小有重要影响.这种竖向迁移,导致路基上部土层产生强烈冻胀作用.水分的它向迁移(包括路肩坡面、失效的排水沟、路面裂缝和中央隔离带等)也可能是产生道路冻害的不可忽视的因素.道路修建以后,其路基土的干湿状态可能比当初设计状态严重恶化,从而产生冻害. 展开更多
关键词 季冻区 水分迁移 冻害 冻胀 路基水分聚积
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饱和正冻土水分迁移及冻胀模型研究 被引量:37
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作者 曾桂军 张明义 +1 位作者 李振萍 裴万胜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1085-1092,共8页
正冻土在温度梯度大的情况下,冻结锋面快速移动,孔隙水变成冰,造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下,温度梯度都不大,水从未冻区向冻结区迁移,在某一个位置引起冰的累积,形成分凝冰。由于此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多,因此,建立一个... 正冻土在温度梯度大的情况下,冻结锋面快速移动,孔隙水变成冰,造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下,温度梯度都不大,水从未冻区向冻结区迁移,在某一个位置引起冰的累积,形成分凝冰。由于此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多,因此,建立一个能够模拟土体水分迁移及分凝冰形成过程的冻胀模型尤其重要。基于第2冻胀理论,建立了饱和土体冻胀模型。在模型中,假设冻结缘中单位时间内水分迁移速度为常数,以计算冻结缘内水压力,再根据克拉方程得到冰压力。根据冰压力的大小作为分凝冰形成判据,研究中假设新的分凝冰形成以后,上一层分凝冰停止生长。模型把水分迁移和冻胀速率当作基本的未知量,模拟了与可天然土体冻胀类似的底部无压补水和顶部加压的冻胀情况。通过数值模拟与试验结果进行对比,初步验证模型的可靠性,其研究结果为实际寒区工程的冻胀预测提供参考。 展开更多
关键词 饱和正冻土 水分迁移 冻胀模型 分凝冰 冰压力
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季冻区高速公路路基冻害调查及试验观测 被引量:18
11
作者 李雨浓 张喜发 +1 位作者 冷毅飞 张冬青 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期617-623,共7页
在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据取得的野外资料和室内试验数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;对冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分... 在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据取得的野外资料和室内试验数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;对冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分迁移特征以及由于路面底基层二灰土性能恶化失效导致的道路翻浆等问题进行了深入研究.同时利用本项目综合研究的特点,将竖管法毛细水沿高度分布的研究资料与由冻胀试验揭示的各种冻胀率——含水量变化规律有机结合起来进行分析,从而得到了毛细水冻害有效高度,试验结果表明:规范值相对试验值在一些情况下偏低,有的低很多,对路基防冻抗冻设计不利.研究成果对公路路堤最小高度设计和挖方段防冻处理深度设计等防冻措施的采用有实际意义. 展开更多
关键词 路基冻害 冻胀敏感性 水分迁移 毛细水冻害有效高度
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动、静荷载作用下细粒土的冻胀特性实验研究 被引量:23
12
作者 田亚护 刘建坤 彭丽云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1882-1887,共6页
随着列车速度的不断提高,季节冻土区路基工程的冻胀问题也越来越突出。为研究细颗粒土在动荷载作用下的冻胀特性,进行了无荷载、静荷载和动荷载条件下室内开敞系统的冻胀实验,对比分析了无荷载、静荷载和动荷载条件下细粒土的冻胀变形... 随着列车速度的不断提高,季节冻土区路基工程的冻胀问题也越来越突出。为研究细颗粒土在动荷载作用下的冻胀特性,进行了无荷载、静荷载和动荷载条件下室内开敞系统的冻胀实验,对比分析了无荷载、静荷载和动荷载条件下细粒土的冻胀变形、水分迁移速率及土中含水量的分布。实验结果表明:静荷载、列车动荷载对土的冻胀都具有一定的抑制作用,随着外荷载值的增大,该细颗粒土的冻胀率逐渐减小;且当静荷载值等于动荷载幅值的二分之一时,动、静荷载对细颗粒土冻胀的影响基本相同;土冻结过程中水分迁移速率随着冷却温度的降低而逐渐增大,而随列车动荷载值的增大而相应降低;土的冻胀特性基本不受列车动荷载频率变化的影响。 展开更多
关键词 动荷载 冻胀 水分迁移
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季节冻土区刚柔混合衬砌梯形渠道冻胀机理试验 被引量:31
13
作者 姜海波 田艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期145-151,共7页
输水渠道冻胀破坏是寒冷地区渠道破坏的主要表现。为了探明刚柔混合衬砌渠道的冻胀机理,分析复合衬砌渠道的冻胀变形规律和冻胀过程中的水分变化规律,以及柔性复合土工膜的变形特征,该研究借助季节冻融条件下刚柔混合衬砌梯形渠道的原... 输水渠道冻胀破坏是寒冷地区渠道破坏的主要表现。为了探明刚柔混合衬砌渠道的冻胀机理,分析复合衬砌渠道的冻胀变形规律和冻胀过程中的水分变化规律,以及柔性复合土工膜的变形特征,该研究借助季节冻融条件下刚柔混合衬砌梯形渠道的原型观测成果,分析了刚柔混合衬砌渠道的最低地温变化规律、冻深变化规律和冻胀量与冻胀力的变化规律,重点研究了冻融条件下渠基土壤的水分迁移规律,以及复合土工膜的变形特征和强度变化。结果显示:刚柔混合衬砌渠道的冻胀变形最大值位于渠底和阴坡1/3处,最大冻胀量为11.2和13.1 cm,衬砌结构向上隆起。冻结期,渠基土壤0~60 cm深度范围内含水率随深度增加而增大,〉60~120 cm深度范围内的含水率随深度增大而逐渐减小。水分迁移最大值发生在渠道底部,迁移率为13.2%。经过一个冻融周期的循环,复合土工膜的强度和变形量仍然保持在90%以上,强度和变形损失值较小,可充分发挥复合土工膜防渗抗冻胀和适应变形的特性。该研究为刚柔混合衬砌渠道的设计、推广应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 渠道 冻土 水分 刚柔混合衬砌渠道 冻胀机理 冻胀量 冻胀应力 水分迁移
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季节冻土区渠道水分迁移规律及冻胀特性试验研究 被引量:16
14
作者 姜海波 李琳 李志强 《水利水电技术》 北大核心 2020年第2期92-97,共6页
为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的... 为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的微观冻胀特性。结果表明:冻融过程中土样深度16~18 cm处的含水率较高,产生了水分积聚。冻结过程中,土体的微观孔隙结构发生了明显变化,同时发生了裂缝的张开和闭合。在融化阶段,由于冻结水快速融化,土体发生融沉,最大融沉量为6.78 mm。研究成果揭示了渠基土体单向冻融过程中的水分迁移规律、孔隙水的分布状态及其冻胀微观特性,为季节冻土区输水渠道的抗冻胀设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 渠基土体 冻融 水分迁移 CT扫描技术 冻胀特性
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低液限粉土填料掺盐抑制冻胀效果研究 被引量:7
15
作者 沈宇鹏 汤天笑 +2 位作者 刘建坤 田亚护 蔡小培 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期93-99,共7页
采用室内单轴冻结试验,对比封闭条件下神朔重载铁路低液限粉土填料掺盐前后水分迁移和冻胀特性,并分析不同类型盐分、含盐量下抑制土体冻胀效果。结果表明:(1)低液限粉土的起始冻结温度随含盐量的增加而降低;掺入NaCl后起始冻结温度明... 采用室内单轴冻结试验,对比封闭条件下神朔重载铁路低液限粉土填料掺盐前后水分迁移和冻胀特性,并分析不同类型盐分、含盐量下抑制土体冻胀效果。结果表明:(1)低液限粉土的起始冻结温度随含盐量的增加而降低;掺入NaCl后起始冻结温度明显降低,有效抑制了土体的水分冻结;Na2SO4也能降低起始冻结温度,但效果不如NaCl。(2)随着盐含量增加,土体水分迁移量减少;加入NaCl后,冻结深度减小,冻结锋面含水率降低;加入Na2SO4后冻结深度无明显改变。(3)掺盐可有效抑制土体冻胀,且冻胀量随含盐量的增加而减小,NaCl抑制土体冻胀效果强于Na2SO4。建议该地区优先掺入NaCl来抑制路基冻胀,且掺入量控制在1.5%~2%之间。 展开更多
关键词 低液限粉土 冻胀 水分迁移 起始冻结温度 含盐量
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青藏粉质黏土冻融循环试验研究 被引量:41
16
作者 张世民 李双洋 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2012年第3期625-631,共7页
以青藏公路沿线常遇到的青藏粉质黏土作为研究对象,在室内分别进行了1、2、3、4次冻融循环试验,分析了冻融前后试样的温度分布特征、水分分布特征、冻融位移变化特征.结果表明:多次冻融循环的冻结过程中,温度场分布更趋向均衡和平稳,0... 以青藏公路沿线常遇到的青藏粉质黏土作为研究对象,在室内分别进行了1、2、3、4次冻融循环试验,分析了冻融前后试样的温度分布特征、水分分布特征、冻融位移变化特征.结果表明:多次冻融循环的冻结过程中,温度场分布更趋向均衡和平稳,0℃等温线和低温等温线趋向深部发展;多次冻融循环后,试样含水量可划分4个区域,第1区域为表层冰晶聚集高含水量区,第2区域为低温梯度含水量均衡区域,第3区域为冷锋面冰透镜冰层积聚高含水量区域,第4区域为高温低含水量区域;青藏粉质黏土首次冻结的冻胀位移量和相对冻融位移量都比较大,冻胀量可以达到几十毫米,冻胀率可达8.3%,伴随冻融次数增加,相对冻胀量和相对冻融量幅值逐渐减少. 展开更多
关键词 冻融过程 温度分布 含水量分布 冻胀位移量
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不同地下水位下渠基冻胀规律与保温板适宜厚度确定 被引量:8
17
作者 郭富强 史海滨 +1 位作者 程满金 高文慧 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期95-103,共9页
为探明河套灌区不同地下水位条件下渠基冻胀的差异,了解地下水位变化对渠基土壤水分迁移和力学性能的影响,该文通过建立不同地下水位冻胀试验平台并结合原型渠道,分析了不同地下水位对铺设不同厚度聚苯板的基土冻胀的影响,阐述了冻胀率... 为探明河套灌区不同地下水位条件下渠基冻胀的差异,了解地下水位变化对渠基土壤水分迁移和力学性能的影响,该文通过建立不同地下水位冻胀试验平台并结合原型渠道,分析了不同地下水位对铺设不同厚度聚苯板的基土冻胀的影响,阐述了冻胀率和截面弯矩沿渠坡的分布规律,提出了不同地下水位下聚苯板适宜铺设厚度的理论计算公式。试验得出,每降低1 cm地下水位,基土冻胀量减小0.15 cm。当地下水位降低0.5~1.0 m后,削减冻胀率为71%~83.8%。地下水位下降有效阻止或延缓了土壤毛细水的上升,降低了0~30 cm土层的土壤水分,有效阻止了冻结锋面水分的迁移,减小了土体中冰夹层的形成,从而降低了土体的冻胀变形。并且,渠道的冻胀破坏部位随着地下水位的不同而发生变化。该研究可为北方季节性冻土区骨干渠道保温防冻胀技术研究提供科学依据和技术支撑。 展开更多
关键词 地下水 水位 EPS 冻胀理论 截面弯矩 水分迁移规律
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大通河源区冻融作用及其生态环境效应 被引量:2
18
作者 高明 李向全 +2 位作者 侯新伟 王振兴 刘玲霞 《山地学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期141-147,共7页
冻融作用是高寒冻土生态环境变化的主要驱动力之一。以大通河源区为研究对象,对冻融作用的类型、成因、分布及其生态环境效应进行分析。结果表明:源区冻融作用发育强烈,主要表现为寒冻风化剥蚀、冻融滑移(包括冻融滑塌和融冻泥流)、冻胀... 冻融作用是高寒冻土生态环境变化的主要驱动力之一。以大通河源区为研究对象,对冻融作用的类型、成因、分布及其生态环境效应进行分析。结果表明:源区冻融作用发育强烈,主要表现为寒冻风化剥蚀、冻融滑移(包括冻融滑塌和融冻泥流)、冻胀-融沉等作用,对应于源区不同的地形条件和地貌单元。从山顶、山坡到河谷,分别形成山顶寒冻风化剥蚀带;山坡冻融滑移带;山前倾斜平原及河谷平原冻胀-融沉带等几种地貌类型,呈垂直分带规律。各带均存在不同的冻融灾害类型,寒冻风化剥蚀带主要为寒冻剥蚀岩块、碎屑流、崩塌物等;冻融滑移带主要为热融滑塌、冻融坍塌、融冻泥流等;冻胀-融沉带主要为冰椎、冻胀丘、热融洼地、热融沉陷等。同时对其生态环境效应进行分析,指出冻融作用致使高寒草甸严重破坏,荒漠化趋势增强,冻融灾害增多,尤其是冻融滑塌、融冻泥流和冻融沉陷等对高寒冻土环境的危害最大,是近年来大通河源区环境地质条件恶化的主要影响因素之一。 展开更多
关键词 大通河源区 冻融作用 寒冻风化剥蚀 冻融滑移 冻胀-融沉 生态环境效应
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冰水系统中的砖在融化过程中水分迁移实验研究 被引量:1
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作者 李述训 程国栋 +2 位作者 张宏鼎 陈瑞杰 刘继民 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1991年第4期323-329,共7页
实验证明,当把用手工制成的不同形状和大小的饱和建筑青砖试样冻结在水中,然后单向地自上而下融化时,水分将通过砖样迁移到砖下冰面冻结,产生冻胀,并推动砖样向上运动。多年冻土在夏季融化过程中可能进行着与此相类似的过程,从而加强了... 实验证明,当把用手工制成的不同形状和大小的饱和建筑青砖试样冻结在水中,然后单向地自上而下融化时,水分将通过砖样迁移到砖下冰面冻结,产生冻胀,并推动砖样向上运动。多年冻土在夏季融化过程中可能进行着与此相类似的过程,从而加强了水分在上限附近的富积成冰现象。 展开更多
关键词 水分 迁移 冻胀 融化
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冻融过程中土体水热力耦合作用理论和模型研究进展 被引量:23
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作者 宋存牛 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2010年第5期982-988,共7页
随着冻土地区基础设施建设加快,冻害已成为寒区工程建设中迫切需要解决的问题.造成冻害现象的主要原因是土体的冻胀和融沉,而冻融过程受控于土体温度场、水分场、应力场及其变化规律.深入开展水热力耦合作用机理的研究对解决实际工程冻... 随着冻土地区基础设施建设加快,冻害已成为寒区工程建设中迫切需要解决的问题.造成冻害现象的主要原因是土体的冻胀和融沉,而冻融过程受控于土体温度场、水分场、应力场及其变化规律.深入开展水热力耦合作用机理的研究对解决实际工程冻害问题具有重要的指导意义.对国内外在水热力耦合作用机理、耦合作用方程方面的研究进行了综评,指出了各种研究结果之间差异、不同冻胀模式建立的依据、研究方法以及适用条件,分析了目前冻融过程中土体水热力耦合作用理论和模型研究中存在的问题,提出了今后研究发展的方向. 展开更多
关键词 冻融过程 水热力耦合 冻胀模型 研究进展
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