【摘 要】
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目前,在国内对冻土的研究主要限于冻土的力学性质,对冻土的热力学性质研究较少尤其对冻结盐渍土。随着冻土区的开发、利用,冻土的热学性质研究已经受到了广泛重视。经过实验
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目前,在国内对冻土的研究主要限于冻土的力学性质,对冻土的热力学性质研究较少尤其对冻结盐渍土。随着冻土区的开发、利用,冻土的热学性质研究已经受到了广泛重视。经过实验研究以及理论分析发现冻土在冻结过程中显示的是冻土的热学性质的多变性,造成土体冻结热学性质多变性的原因是由于土的组成成分和物理化学性质。反映土的热学性质通常用土的热学系数来表示,土的热学系数包括:比热(Cd)、容积热容量(C)、导热系数(λ)和导温系数(α)。研究表明,冻土的热学性质不仅与其本身的材料和构造有关,在很大程度上取决于水溶液的含量和性质,水溶液有使土颗粒间接触热阻抗急剧减小的作用。本文是在前人研究的基础上,对前人未涉及的冻结盐渍土在关于土体成分、构造以及水溶液的含量、温度变化等方面进行实验研究分析,来阐明冻土热学性质与土体的几个基本物理参数的相对关系。同时,使用ANSYS大型模拟软件对冻结盐渍土进行温度场的数值模拟,通过观察模拟的土体温度场变化情况来判断冻结盐渍土的导热系数测试准确性,并为以后工程中测试土体温度场提供一种新的有效的方法。实验仪器根据导热系数的测量原理不同,一般分为稳态法和瞬态法。本文实验方法为瞬态法中的瞬态热线法,采用的仪器为西安夏溪公司研制,仪器名称为TC3000的热线法导热系数测试仪。通过实验发现冻结盐渍土的干密度、含水率、土体的盐分种类、含盐量以及土体温度变化对盐渍土的导热系数均有较大的影响,数值模拟的结果也表明实验测量的冻结盐渍土导热系数值比较准确具有较高的可信度,这也为温度场的分析、研究提过了另一个思路,为今后室内盐渍土导热系数的研究提供重大的借鉴意义。
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