冻融过程中未冻水含量及冻结温度的试验研究

发布时间：2018-11-15 07:03

【摘要】：土体冻融过程中的未冻水含量是控制水分迁移及冻胀融沉的关键因素,而冻结温度是判断土体是否处于冻结状态的重要指标。基于频域反射法(FDR),测定不同初始体积含水率条件下青藏高原粉质黏土,冻融过程中的体积未冻水含量及温度变化,分析引起体积未冻水含量及冻结温度产生差异的主要原因。试验结果表明:初始含水率较高的土体,冻结过程中出现了很明显的过冷现象以及温度和体积未冻水含量的突变,而初始含水率较低的土体,这种现象并不明显。初始含水率较大的土体冻结先于初始含水率较小的土体,并且对温度突变的敏感性大于初始含水率较小的土体。对冻融过程体积未冻水含量的滞后分析发现,体积未冻水滞后度?θ和温度滞后度?T均是先增大后减小,体积未冻水滞后度?θ的峰值发生在相变区附近,其峰值随着初始含水率的增大而增大。当初始含水率等于或高于液限含水率时,含水率对冻结温度影响不大;当初始含水率低于液限含水率时,冻结温度随含水率减小而降低。
[Abstract]:The content of unfrozen water in the process of freezing and thawing is the key factor to control the water migration and frost heave and thawing settlement, and the freezing temperature is an important index to judge whether the soil is in freezing state or not. Based on frequency domain reflection method (FDR), the volume unfrozen water content and temperature change of silty clay in Qinghai-Xizang Plateau under different initial volume moisture content are measured. The main causes of the difference in volume unfrozen water content and freezing temperature were analyzed. The experimental results show that there are obvious undercooling phenomena and abrupt changes of temperature and volume unfrozen water content in the soil with high initial moisture content, but this phenomenon is not obvious in the soil with low initial moisture content. The frozen soil with higher initial moisture content is prior to the soil with lower initial moisture content, and the sensitivity to temperature mutation is greater than that of soil with lower initial moisture content. The hysteresis analysis of volume unfrozen water content in freeze-thaw process shows that the hysteresis degree 胃 and temperature hysteresis of volume unfrozen water increase first and then decrease, and the peak value of unfrozen water hysteresis degree 胃 occurs near the phase transition zone. The peak value increases with the increase of initial moisture content. When the initial moisture content is equal to or higher than the liquid limit water content, the water content has little effect on the freezing temperature, and when the initial water content is below the liquid limit water content, the freezing temperature decreases with the decrease of the water content.
【作者单位】：中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室;中国科学院大学;
【基金】：中国科学院“百人计划”项目(张明义);中国科学院西部行动计划项目(KZCX2 XB3 19) 国家自然科学基金资助项目(41471063)~~
【分类号】：TU445

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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