饱和粉土冻胀过程试验研究及数值模拟

摘要：

为了研究温度梯度、冻结速率、土样高度和竖向压力对冻胀的综合影响,在不同试验条件下对饱和粉土进行了一系列一维土柱冻胀试验,试验中测量土样温度、竖向压力、冻胀量和补水量.试验结果表明:在温度场处于准稳态时,冻胀速率与温度梯度成正比例增长关系,冻胀速率随着竖向压力增大而线性减小;定义比冻结速率为冻结速率与土样高度之比,当温度场处于瞬态时,冻胀速率随比冻结速率成幂函数增长,增长率随着比冻结速率增大而减小.提出了综合考虑温度梯度、冻结速率、竖向压力和土样高度的冻胀计算公式,在此基础上推导了考虑水分迁移的冻土热扩散方程,提出了模拟冻胀和温度变化的数值模拟方法,通过一个数值算例计算了冻结过程中的温度和冻胀量变化,并与实测结果对比验证了该方法的可靠性.

关键词：土力学、饱和粉土、冻胀速率、温度梯度、竖向压力、比冻结速率

所属期刊栏目：36

分类号：TU445(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2017-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：485-495