人工凍結(jié)鹽漬土導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)研究及其應(yīng)用.pdf

1、目前，在國(guó)內(nèi)對(duì)凍土的研究主要限于凍土的力學(xué)性質(zhì)，對(duì)凍土的熱力學(xué)性質(zhì)研究較少尤其對(duì)凍結(jié)鹽漬土。隨著凍土區(qū)的開(kāi)發(fā)、利用，凍土的熱學(xué)性質(zhì)研究已經(jīng)受到了廣泛重視。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究以及理論分析發(fā)現(xiàn)凍土在凍結(jié)過(guò)程中顯示的是凍土的熱學(xué)性質(zhì)的多變性，造成土體凍結(jié)熱學(xué)性質(zhì)多變性的原因是由于土的組成成分和物理化學(xué)性質(zhì)。反映土的熱學(xué)性質(zhì)通常用土的熱學(xué)系數(shù)來(lái)表示，土的熱學(xué)系數(shù)包括:比熱(Cd)、容積熱容量(C)、導(dǎo)熱系數(shù)(λ)和導(dǎo)溫系數(shù)(α)。研究表明，凍土的熱學(xué)

2、性質(zhì)不僅與其本身的材料和構(gòu)造有關(guān)，在很大程度上取決于水溶液的含量和性質(zhì)，水溶液有使土顆粒間接觸熱阻抗急劇減小的作用。
　　本文是在前人研究的基礎(chǔ)上，對(duì)前人未涉及的凍結(jié)鹽漬土在關(guān)于土體成分、構(gòu)造以及水溶液的含量、溫度變化等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析，來(lái)闡明凍土熱學(xué)性質(zhì)與土體的幾個(gè)基本物理參數(shù)的相對(duì)關(guān)系。同時(shí)，使用ANSYS大型模擬軟件對(duì)凍結(jié)鹽漬土進(jìn)行溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬，通過(guò)觀察模擬的土體溫度場(chǎng)變化情況來(lái)判斷凍結(jié)鹽漬土的導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試準(zhǔn)確性，并

3、為以后工程中測(cè)試土體溫度場(chǎng)提供一種新的有效的方法。實(shí)驗(yàn)儀器根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量原理不同，一般分為穩(wěn)態(tài)法和瞬態(tài)法。本文實(shí)驗(yàn)方法為瞬態(tài)法中的瞬態(tài)熱線法，采用的儀器為西安夏溪公司研制，儀器名稱為TC3000的熱線法導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)凍結(jié)鹽漬土的干密度、含水率、土體的鹽分種類、含鹽量以及土體溫度變化對(duì)鹽漬土的導(dǎo)熱系數(shù)均有較大的影響，數(shù)值模擬的結(jié)果也表明實(shí)驗(yàn)測(cè)量的凍結(jié)鹽漬土導(dǎo)熱系數(shù)值比較準(zhǔn)確具有較高的可信度，這也為溫度場(chǎng)的分析