低液限黏土冻结热物理参数及热传导模型试验研究

作者：高崇

来源：建筑科学与工程学报, 2023, 40(06): 181-190.

DOI：10.19815/j.jace.2023.08011

• 地铁联络通道
• 人工冻结法
• 热物理参数
• 热传导模型
• 核磁共振

为了研究不同温度条件下饱和度、比热容、相变潜热、未冻水含量等对人工冻结法的影响，以昆明地铁联络通道冻结法施工为背景，将该地区低液限黏土作为研究对象开展试验，探明了未冻水含量、热物理参数的变化规律；建立了正交球缺接触热传导模型并对照室内试验结果进行验证。结果表明：当温度持续降低到某温度范围(-15～-8℃)时，土中未冻水含量变化不大，据此可优化降温计划；在负温段，不同饱和度试样未冻水含量与相变潜热呈负相关，饱和度与相变潜热正相关；导热系数与比热容随温度的变化表现为两个阶段，并在0～-10℃温度范围内迅速降低后趋于平稳；所建立的正交球缺接触热传导模型能可靠计算任意时刻未冻水量并预测热物理参数变化趋势，可为减少冻结工作中热物理参数的测量工作量提供参考。