高壓力作用下深部黏土冷卻過程及其特征研究
本文選題:深部黏土 + 凍結過程; 參考:《巖土工程學報》2016年10期
【摘要】:深部黏土的埋深決定著深部黏土在進行人工凍結期間所承受的地壓力的大小,而較大的地壓力將會影響凍結壁形成時凍結溫度的大小以及凍結壁的冷生構造,從而影響凍結壁的強度與穩(wěn)定性。本研究通過對高壓力作用下的深部黏土在不同含水率狀態(tài)下進行冷卻過程試驗,分析了壓力大小對不同飽和狀態(tài)的深部黏土冷卻曲線形式及初始結晶溫度、凍結溫度及過冷度的影響。結果表明:深部土的凍結溫度、初始結晶溫度以及過冷度都與土體所承受的壓力密切相關。不論是非飽和狀態(tài)、飽和狀態(tài)還是過飽和狀態(tài)下的深部黏土,其凍結溫度都隨土體所承受壓力的增大而減小,而初始結晶溫度則隨壓力的增大呈起伏狀變化。利用物質結晶理論,進一步分析后認為凍結過程主要是自由孔隙水的相變過程;而壓力作用會通過改變土體中土顆粒對孔隙水分子的吸附作用,改變土體中自由水的含量,進而改變土體凍結過程中潛熱釋放量的大小,最終影響土體冷生構造。
[Abstract]:The depth of the deep clay determines the pressure of the deep clay during the artificial freezing, and the larger earth pressure will affect the freezing temperature and the cold structure of the frozen wall during the formation of the frozen wall. Thus, the strength and stability of the freezing wall are affected. In this paper, the cooling process of deep clay under high pressure under different water content is studied, and the cooling curve and initial crystallization temperature of deep clay under different saturation state are analyzed. The effect of freezing temperature and undercooling. The results show that the freezing temperature, initial crystallization temperature and undercooling of deep soil are closely related to the pressure of soil. The freezing temperature of deep clay in unsaturated state, saturated state or supersaturated state decreases with the increase of soil pressure, while the initial crystallization temperature fluctuates with the increase of pressure. Based on the theory of material crystallization, it is considered that the freezing process is mainly a phase change process of free pore water, and the pressure effect will change the content of free water in soil by changing the adsorption of soil particles to pore water molecules. And then change the amount of latent heat release in the process of soil freezing, and finally affect the cold structure of soil.
【作者單位】: 中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所凍土工程國家重點實驗室;中國科學院大學;
【基金】:國家自然科學基金面上項目(41671069);國家自然科學基金項目(41630636) 凍土工程國家重點實驗室基金項目(SKLFSE-ZT-31)
【分類號】:TU442
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:1808190
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