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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著地?zé)崮荛_發(fā)利用的興起與發(fā)展,工程實(shí)際中遇到的土壤熱濕遷移問題越來(lái)越多,相關(guān)課題也成為學(xué)界研究的熱點(diǎn)。土壤熱濕遷移受多種因素影響和制約,因此有必要針對(duì)不同影響因素分別進(jìn)行研究。本文以實(shí)際地層中受熱土壤的柱形單元體為物理原形搭建一維土柱實(shí)驗(yàn)臺(tái),基于該實(shí)驗(yàn)臺(tái)開展了不同土樣類型、不同熱(冷)源溫度、不同初始含水率、不同擊實(shí)次數(shù)(孔隙率)、不同初始溫度條件下的土壤一維熱濕遷移實(shí)驗(yàn)研究。土樣類型為礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂、粘土;熱(冷)源溫
2、度為30℃、40℃、50℃(15℃、10℃、5℃);初始含水率為5%、10%、15%;擊實(shí)次數(shù)為:5次、10次、15次;初始溫度:15℃、21℃、25℃。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:土樣在加熱(制冷)過程中,溫度變化曲線可分為四個(gè)時(shí)期:溫變前期、溫變劇烈期、溫度趨穩(wěn)期、溫度穩(wěn)定期。含水率變化曲線分為兩個(gè)時(shí)期:含水率劇變期、含水率趨穩(wěn)期。此外,采用冪函數(shù)y=axb對(duì)加熱(制冷)24h時(shí)的沿軸向分布溫度值進(jìn)行趨勢(shì)線擬合,所得相關(guān)系數(shù)R2均大于
3、0.9,表明該冪函數(shù)擬合度較高,可作為經(jīng)驗(yàn)公式使用。不同土樣類型中,礫砂、粗砂、粉砂與粘土熱濕遷移規(guī)律接近,中砂與細(xì)砂熱濕遷移規(guī)律接近,而相比其它土樣,粉砂、粘土的水分遷移現(xiàn)象更加明顯。土樣溫度影響半徑、溫變劇烈期時(shí)長(zhǎng)、溫度穩(wěn)定期的溫度值、含水率變化曲線振幅,參數(shù)a值增大、b值減??;土壤熱濕遷移現(xiàn)象更加明顯。隨冷源溫度降低,土樣溫度影響半徑、溫變劇烈期時(shí)長(zhǎng)、含水率變化曲線振幅增大,溫度穩(wěn)定期的溫度值減?。粎?shù)a值減小、b值增大;土壤熱濕
4、遷移現(xiàn)象更加明顯。初始含水率變化對(duì)土壤熱濕遷移影響相對(duì)較小,隨初始含水率增加,除土樣溫度影響半徑擴(kuò)大外,溫變劇烈期時(shí)長(zhǎng)、溫度穩(wěn)定期的溫度值、a、b值與含水率變化曲線振幅均變化較小。隨孔隙率減小,土樣溫度影響半徑、溫變劇烈期時(shí)長(zhǎng)、溫度穩(wěn)定期的溫度值增大;a、b值與含水率變化曲線振幅變化較小。含熱源工況下,隨初始溫度減小,熱源溫度與初始溫度溫差擴(kuò)大,土樣溫度影響半徑變化較小;溫變劇烈期時(shí)長(zhǎng)、含水率變化曲線振幅增大;溫度穩(wěn)定期的溫度值減小;參
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