单向冻结条件下根河黏土水热特征试验研究

作者：顾强; 黄文斌; 李冠吉; 刘伟^*; 张洪伟

来源：内蒙古大学学报(自然科学版), 2021, 52(01): 70-79.

DOI：10.13484/j.nmgdxxbzk.20210109

• 冻结过程
• 水热特征
• 降温速率
• 水分重分布

为研究内蒙古东北根河地区地基土体的水热特征,对根河饱和黏土在-5℃、-10℃和-15℃三种环境负温下开展了单向冻结试验,得到试样在不同深度处的温度分布规律和变化过程及冻结前后试样中的水分变化规律。结果表明:单向冻结过程中土体的平均降温速率随深度的增加线性减小,且环境温度越高降温速率越慢;冻结过程中过冷现象的出现与降温速率相关,降温速率越低出现过冷阶段的几率越大;土体自由水冻结阶段的持续时间主要受各层土样的降温速率和含水率的影响,随深度的增加而减小,-5℃环境温度下其持续时间在深度20mm、40mm、60mm处分别约为12min、8min、4min,-10℃环境温度下分别约为8min、4min、2min,在-15℃环境温度环境下也有类似变化,但持续时间均在1min以内,变化幅度不明显;单向冻结后试样中的水分发生重分布,且环境温度对含水率的数值变化影响显著,降温速率越低,冻结前后不同深度处的土层含水率变化越明显,-5℃环境温度下冻结前后含水率沿深度方向平均变化值达到0.240(%/cm)、依次大于-10℃环境温度下的0.070(%/cm)与-15℃环境温度下0.015(%/cm)。

• 单位
  内蒙古大学