吉林西部盐渍土冻结温度预测及水盐迁移规律研究

发布时间：2023-01-25 20:08

　　我国盐渍土大量分布于季节冻土区和多年冻土区。分布在季节冻土区和多年冻土区的盐渍土具有普通盐渍土和冻土的双重性质。随着经济发展,盐渍化冻土对工程建设的危害日益凸显。为了应对盐渍土地区的工程病害问题,为盐渍化冻土区的工程建设提供基础支撑,对盐渍化冻土在冻结过程中的水盐特性等的研究显得越来越迫切。不同的盐分具有不同的理化性质,从而影响盐渍土体的工程性质。松嫩平原盐渍化土体大部分为苏打盐渍土,盐分主要以NaCO₃和NaHCO₃为主。NaHCO₃水溶液的共晶温度较高,为-2.23℃。NaHCO₃的物理化学性质具有独特性,因此NaHCO₃盐渍土在冻结过程中的冻结温度、水盐迁移等势必表现出与其他盐类盐渍土不同的规律。国内外对NaHCO₃盐渍土的研究相对较少。因此,针对NaHCO₃盐渍土进行冻结温度及水盐迁移规律研究,具有重要的理论与现实意义。本文以吉林西部乾安县的苏打盐渍土为研究对象,通过室内试验对不同含盐量的NaHCO₃盐渍... 

【文章页数】：173 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 土体冻结过程中水盐迁移研究
        1.2.2 土体冻结温度研究
        1.2.3 目前研究的不足
    1.3 研究内容及技术路线
    1.4 论文创新点
第二章 研究用土样基本性质
    2.1 试样来源
    2.2 乾安盐渍土的工程性质
        2.2.1 土样物质组成特征
        2.2.2 土样基本理化性质
    2.3 本章小结
第三章 NaHCO_3盐渍土冻结温度预测及水盐相变过程分析
    3.1 NaHCO_3盐渍土冻结温度理论推导
        3.1.1 热力学基础
        3.1.2 土中水和冰的热力学平衡
        3.1.3 土中含盐量对冻结温度的影响
        3.1.4 土体孔隙对冻结温度的影响
        3.1.5 NaHCO_3盐渍土冻结温度预测
    3.2 NaHCO_3盐渍土降温过程中的相变过程
        3.2.1 NaHCO_3水溶液二元体系相图
        3.2.2 NaHCO_3盐渍土降温过程中的相变过程
    3.3 本章小结
第四章 NaHCO_3盐渍土冻胀变形及冻土构造特征
    4.1 试验方案
        4.1.1 试验仪器
        4.1.2 试验参数确定
        4.1.3 试验方案设计
    4.2 冻胀变形特征
    4.3 NaHCO_3盐渍土的冻土构造特征
        4.3.1 冻土构造纵剖面
        4.3.2 冻土构造横剖面
        4.3.3 冻结锋面特征
    4.4 本章小结
第五章 NaHCO_3盐渍土冻结过程中水盐迁移规律
    5.1 试样中温度场变化规律
    5.2 试样中水分迁移规律
        5.2.1 未冻水变化过程
        5.2.2 水分重分布
    5.3 试样中盐分迁移规律
        5.3.1 溶解相盐分变化过程
        5.3.2 盐分重分布
    5.4 水盐迁移与冻胀变形的关系
    5.5 本章小结
第六章 NaHCO_3盐渍土水盐迁移数值模拟
    6.1 正冻结NaHCO_3盐渍土一维水热盐耦合模型
        6.1.1 基本假定
        6.1.2 水分运动方程
        6.1.3 热量传输方程
        6.1.4 盐分迁移方程
        6.1.5 水热盐迁移耦合模型
    6.2 模型数值求解和结果检验
        6.2.1 模型描述
        6.2.2 温度场变化
        6.2.3 水分重分布
        6.2.4 盐分重分布
    6.3 本章小结
第七章 结论及建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3731739