基于弹性力学考虑冰水相变过程下多年冻土冻胀系数与冻胀率之间的关系

作者：王贺; 郭春香^*; 吴亚平; 蒋代军

来源：岩石力学与工程学报, 2018, 37(12): 2839-2845.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2018.0411

• 土力学
• 冻土
• 弹性力学
• 冻胀率
• 冻胀系数
• 冰水相变

在多年冻土热–力耦合数值模拟中,冻胀系数是二场耦合的关键热物性参数。现阶段大多学者均以负的热膨胀系数作为冻胀系数,仅考虑温度的变化,但冻胀系数实则受多种因素影响。以弹性力学为理论依据,在不考虑水分迁移引起土体冻胀的情况下,研究原位水分冻结引起冻胀过程中土体冻胀率η与冻胀系数α(T)之间的关系。综合考虑温度、土体泊松比以及不同土质在冻结状态下冰水相变速率等影响因素,推导出二者之间的关系公式。结合青藏高原清水河地区土质的实测基本物理参数,利用本文推导的公式计算冻胀系数并与传统计算方法相比较。结果表明考虑多因素的计算方法误差更小。能够在数值模拟中更准确地模拟土体由于原位水分冻结引起的冻胀过程。

• 单位
  土木工程学院; 兰州交通大学