土在冻结及融化过程中的热力学研究现状与展望

被引：56

作者：

张莲海 ^{[1
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]}

马巍 ^{[1
]}

杨成松 ^{[1
]}

董晟 ^{[3
]}

机构：

[1] 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点试验室

[2] 中国科学院大学

[3] 北京工业大学建筑工程学院

来源：

冰川冻土 | 2013年 / 06期

关键词：

热力学; 冻结缘; 孔隙水压力; 广义克拉伯龙方程; 三场耦合;

D O I：

暂无

中图分类号：

P642.14 [冻土学];

学科分类号：

070501 ;

摘要：

冻胀融沉给工程建设及运营带来了极大的危害,是科研人员及工程建设者迫切需要解决的重大问题.土在冻结及融化过程中会产生水分迁移、冰水共存、固结和冻结缘等现象,这些现象的产生涉及到冻结及融化过程中冰水相变、冰分凝和水分迁移等关键机制的研究.目前,冰水相变、冰分凝和水分迁移等机制的研究已成为解决冻胀融沉问题的重点及难点.冻融过程是建立在热力学基础上关于水分场、应力场及温度场的三场耦合过程,其数值模拟正处于由水-热耦合到水-热-力耦合的演化阶段.而冻结缘参数的测试和确定是理论探索和数值模拟的关键.近几十年来,随着实验技术的发展,各种先进的探头及仪器设备被开发应用于冻结及融化过程的室内或者场地试验研究,以期揭示其内部的微结构特征及其热力学机理.因此,系统地总结和分析土在冻结及融化过程中的现象、机理、试验条件以及数值模拟等工作,将对土冻结及融化过程的认识及研究有着至关重要的作用.

引用

页码：1505 / 1518

页数：14

共 55 条

[21]

Why is Ice Slippery? .2 Rosenberg R. Phys·Today . 2005

[22]

Freezing process in Devon silt-using time-lapse photography .2 Xia D,Arenson L,Bigga K W,et al. Proceedings of the 58th Annual Canadian Geotechnical Conference . 2005

[23]

On the interaction of water and heat transport in frozen and unfrozen soils:I.Basic theory;the vapor phase .2 Kay B D,Groenevelt P H. Soil Science Society of America Journal . 1974

[24] 冻融作用对超固结土强度的影响 [J].