巖土的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)工程施工和工程運(yùn)行有較大影響,研究不同含水率條件下的導(dǎo)熱系數(shù)變化規(guī)律對(duì)巖土的導(dǎo)熱理論和工程實(shí)踐具有重要意義。根據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》制備出粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂和粘土等5種工程常用土,試驗(yàn)分析了不同含水率時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)變化規(guī)律,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得到5種土導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率變化的擬合公式。結(jié)果表明,5種土的導(dǎo)熱系數(shù)均隨含水率的增加呈非線性增加。含水率在0~15%時(shí),導(dǎo)熱系數(shù)由大到小順序依次為粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂和粘土;含水率超出20%時(shí),中砂、細(xì)砂、粉砂的導(dǎo)熱系數(shù)變化趨于平緩并呈輕微下降趨勢(shì);含水率大于25%時(shí),粘土導(dǎo)熱系數(shù)呈下降趨勢(shì)。
【部分圖文】：

０～２５％范圍內(nèi)呈增長趨勢(shì)，也可分為三個(gè)階段：含水率０～５％范圍內(nèi)，導(dǎo)熱系數(shù)從０．２４６Ｗ／（ｍ·℃）增長至０．６５４Ｗ／（ｍ·℃），增幅為１６５．９％；在含水率０～２０％范圍內(nèi)，隨著含水率的增大，其導(dǎo)熱系數(shù)的增速逐漸變緩；含水率超過２０％后，導(dǎo)熱系數(shù)無變化。④粉砂導(dǎo)熱系數(shù)在含水率０～２５％范圍內(nèi)呈增長趨勢(shì)，分為兩個(gè)階段：含水率從０增加到２０％，導(dǎo)熱系數(shù)增長較為迅速，隨著含水率的增加，導(dǎo)熱系數(shù)的增幅變緩，含水率超過２０％后，導(dǎo)圖１５種土導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的變化規(guī)律Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｃｕｒｖｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｕｎｄｅｒｖａｒｉａｂｌｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ熱系數(shù)增長趨平。⑤粘土導(dǎo)熱系數(shù)在含水率０～２５％范圍內(nèi)呈增長趨勢(shì)，含水率從０％增加到２５％，隨著含水率每增大５％，分別以９１．８％、１３５．７％、７１．１％、４５．１％、２２．１％的增幅增長；含水率超過２５％時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)停止增長且略有下降趨勢(shì)。由此可看出：①５種土樣中，中砂、細(xì)砂、粉砂的變化規(guī)律較為相似，在含水率低于２０％時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的增加而增加，含水率超出２０％時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)增速趨于平緩；②含水率在０～１５％范圍內(nèi)，導(dǎo)熱系數(shù)由大到小的順序?yàn)榇稚啊⒅猩�、�?xì)砂、粉砂、粘土，即隨土樣粒徑的增大導(dǎo)熱系數(shù)變大；③在含水率超出２０％后，粘土的導(dǎo)熱系數(shù)增速最快，其次為粉砂，均高于中砂和細(xì)砂。原因在于固、液、氣三相中，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)最小，其導(dǎo)熱系數(shù)約為０．０２６Ｗ／（ｍ·℃），土壤礦物和水

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０～２５％范圍內(nèi)呈增長趨勢(shì)，也可分為三個(gè)階段：含水率０～５％范圍內(nèi)，導(dǎo)熱系數(shù)從０．２４６Ｗ／（ｍ·℃）增長至０．６５４Ｗ／（ｍ·℃），增幅為１６５．９％；在含水率０～２０％范圍內(nèi)，隨著含水率的增大，其導(dǎo)熱系數(shù)的增速逐漸變緩；含水率超過２０％后，導(dǎo)熱系數(shù)無變化。④粉砂導(dǎo)熱系數(shù)在含水率０～２５％范圍內(nèi)呈增長趨勢(shì)，分為兩個(gè)階段：含水率從０增加到２０％，導(dǎo)熱系數(shù)增長較為迅速，隨著含水率的增加，導(dǎo)熱系數(shù)的增幅變緩，含水率超過２０％后，導(dǎo)圖１５種土導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的變化規(guī)律Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｃｕｒｖｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｕｎｄｅｒｖａｒｉａｂｌｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ熱系數(shù)增長趨平。⑤粘土導(dǎo)熱系數(shù)在含水率０～２５％范圍內(nèi)呈增長趨勢(shì)，含水率從０％增加到２５％，隨著含水率每增大５％，分別以９１．８％、１３５．７％、７１．１％、４５．１％、２２．１％的增幅增長；含水率超過２５％時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)停止增長且略有下降趨勢(shì)。由此可看出：①５種土樣中，中砂、細(xì)砂、粉砂的變化規(guī)律較為相似，在含水率低于２０％時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的增加而增加，含水率超出２０％時(shí)，其導(dǎo)熱系數(shù)增速趨于平緩；②含水率在０～１５％范圍內(nèi)，導(dǎo)熱系數(shù)由大到小的順序?yàn)榇稚啊⒅猩�、�?xì)砂、粉砂、粘土，即隨土樣粒徑的增大導(dǎo)熱系數(shù)變大；③在含水率超出２０％后，粘土的導(dǎo)熱系數(shù)增速最快，其次為粉砂，均高于中砂和細(xì)砂。原因在于固、液、氣三相中，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)最小，其導(dǎo)熱系數(shù)約為０．０２６Ｗ／（ｍ·℃），土壤礦物和水
【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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