土/岩体的冻融回滞及水分迁移综合机制研究

摘要：

为阐明土/岩体在冻融过程中产生的冻融回滞与不均匀冻胀现象,对冻融回滞与冻融水分迁移机制开展研究.首先,根据广义Clapeyron方程和Gibbs-Thomson方程,给出任意弯曲界面液相水的冻结温度方程,构建毛细管的冻结与融化模型:据此,引入抗冻性较差的"主干-旁枝型"孔隙结构,构建毛细-薄膜水的冻融回滞三角形模型;最后,通过低场核磁共振试验,验证该模型的正确性.研究表明:(1)由于冻融边界曲率差异,致使毛细压力为界面压力2倍,造成融化温度仅为冻结温度的1/2;(2)界面压力仅与边界条件有关,与冻融过程无关;(3)界面压力与理论冰压、理论吸力、迁移驱动力和表面吸附力无关,但与理论液压与净吸力成反比;(4)在界面压力作用下,净吸力在冻融过程中始终保持:PSuhi.1＜PSuhi.2＜PSuhi,3,从而驱动未冻水从微孔→次级孔→主干孔迁移、聚集并相变.总之,界面效应是产生冻融回滞和冻融水分迁移的主要原因.

关键词：土力学、冻融回滞、冻融水分迁移、毛细压力、界面压力、界面效应

所属期刊栏目：41

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2365-2375