土中水分在凍融過程中的遷移.pdf

1、我國(guó)季節(jié)凍土分布廣泛，面積約為513.7×104km2，約占全國(guó)陸地面積的53.5％。由于許多地區(qū)凍結(jié)主要發(fā)生在地表2~3m的范圍內(nèi)，主要是非飽和土的凍融問題。在季節(jié)凍土區(qū)，許多工程危害與凍融過程中土中水分的遷移有密切關(guān)系。國(guó)內(nèi)外相繼投入了大量的人力物力研究土中水分的遷移機(jī)理，至今尚未形成一致的認(rèn)識(shí)，沒有一個(gè)廣泛接受的模型。本文研究非飽和粉質(zhì)粘土在凍融過程中的水分遷移規(guī)律，主要成果包括：
　　1、借助我院新建土木工程低溫實(shí)驗(yàn)室的X

2、T5405B型高低溫凍融循環(huán)試驗(yàn)箱、DT615數(shù)字采集系統(tǒng)和T型熱電偶等試驗(yàn)儀器，組成一套室內(nèi)水分遷移試驗(yàn)裝置，工作性能良好。通過調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱頂板、底板和箱體的溫度模式，試驗(yàn)研究在正凍和正融試驗(yàn)條件下原狀和重塑粉質(zhì)粘土中水分的遷移，得到了試樣中溫度場(chǎng)、溫度梯度、凍結(jié)鋒面、含水量、融凍界面、水分遷移量等方面試驗(yàn)結(jié)果及變化規(guī)律。
　　2、試驗(yàn)包括7個(gè)原狀土試樣和10個(gè)重塑土試樣。在其他試驗(yàn)條件相同的條件下，改變初始含水量或溫度模式，研究

3、了單個(gè)因素對(duì)水分遷移的影響。兩種類型土的試驗(yàn)結(jié)果均表明，凍結(jié)時(shí)頂板負(fù)溫越高，初始含水量越大，經(jīng)凍結(jié)并融化到設(shè)定位置時(shí)，水分積聚現(xiàn)象越明顯，水分聚集層的含水量越大。重塑土試驗(yàn)結(jié)果表明，凍結(jié)后在試樣中間部分會(huì)出現(xiàn)含水量增大很明顯的土層，出現(xiàn)的位置受初始含水量的影響不明顯，控溫模式影響比較明顯；融化到設(shè)定位置后，在融凍界面處會(huì)出現(xiàn)水分積聚的土層，初始含水量越大水分積聚現(xiàn)象越明顯。
　　3、水分遷移模型的建立分為凍結(jié)和融化兩個(gè)過程。凍結(jié)過