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摘要
目的:本文旨在探究多种物性参数(含水率、干容积密度、粒径分布和化学组成)对充分压实(相对压实度接近100%,绝对压实度大于85%)的回填土热导率的影响规律,并提出便于工程上使用的压实回填土热导率的预测公式。创新点:通过普氏击实试验(落锤法)使各土壤试样的相对压实度均接近100%,以模拟压实回填土的实际工况,从而使测得的热导率数据和预测模型能够为工程提供可靠的参考。方法:1.通过实验测试,探究含水率、干容积密度、粒径分布和化学组成于充分压实回填土热导率的影响规律。2.通过回归分析,提出基于质地分类的压实回填土热导率的预测公式。3.预测首先通过相关性分析确定的对土壤热导率影响程度最大的两个参数。结论:1.压实回填土热导率的最大值比其他文献所报道的自然状态或非压实土壤热导率的最大值大20%～50%。2.与容积干密度类似,压实回填土的热导率随含水率的升高并非一直单调增大;当含水率超过某临界值时,热导率会基本保持不变或缓慢减小,且热导率的峰值点对应的临界含水率一般略大于容积干密度的峰值点对应的临界含水率。3.总体而言,随含水率的升高、干容积密度的增大、粒径的增大、石英含量的升高和有机质含量的降低,压实回填土的热导率均增大,且含水率和干容积密度对热导率的影响较其他因素更显著。4.基于含水率和干容积密度的1/2次方的二元线性回归得到的压实回填土热导率的预测公式具有较高的置信度(各项回归系数的P值均小于0.05)和拟合精度(复相关系数R2大于0.9)。
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单位浙江大学; 中国科学院南京土壤研究所; 能源清洁利用国家重点实验室
