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水分迁移对高山草甸区非冻结路基土的影响

2021-04-22孟屯良吴冠庆

科学技术与工程 2021年8期

孟屯良, 魏 进, 吴冠庆, 黄 璜

(1.中交通力建设股份有限公司, 西安 710075; 2.长安大学公路学院, 西安 710064)

在中国,季节性冻土面积约513.7×104km2[1]。青藏高原地区分布着大量的长年冻土和季节性冻土,属于典型的高山草甸区,道路冻胀翻浆等病害大量发生。冻胀翻浆的主要原因是水分迁移。目前冻土(包括正冻土和已冻土)中的水分迁移,已被视为土冻结作用中的核心问题之一,受到世界上许多国家的重视。据不完全统计,除中国外,目前开展这类研究的主要有美国、俄罗斯、加拿大等国家[2]。道路冻害是影响这些地区经济发展的主要问题之一。

关于水分迁移在冻土中的影响。李杨等[3]研究了东北地区水分迁移对季冻土的冻融影响。Taber[4]通过对圆柱形黏土试样进行冻结试验研究,发现冷却表面水分迁移现象比较明显。Iwata[5]研究了冻结黏土中水分迁移的驱动力,并分两部分进行研究:一是冻土段内水分迁移驱动力,通过理论推导确定了温度梯度是冻土段内水分迁移的主要驱动力;二是水分从未冻土段到冻土段的迁移驱动力,发现未冻土段到冻土段水分迁移驱动力主要取决于冻结前缘相接处的未冻部分水的过冷温度。高玉佳等[6]研究了温度对季节性冻土水分迁移特征的影响,结果表明地表温度降低导致土中温度梯度增加,促进了季节性冻土中的水分迁移过程。秦爱芳等[7]对上海特有黏土进行冻胀特性及水分迁移试验研究,利用CT扫描技术分析了冻结试验后土样的水分迁移情况,得出各土样冷端含水率大于自由端,并对冻结后土体含水率与土体冻胀率及冻胀力之间的关系进行了分析。……

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