我国高寒山地区广泛发育连片冰碛土堆积边坡，因其普遍具有级配宽、分选差、孔隙率大等特点，在复杂构造地貌条件和冻融条件影响下，往往会发生剧烈的水-热-质交换而产生富冰滞水润滑效应，进而诱发冰碛土界面型滑坡灾害。冰碛土界面型滑坡对该区域工程建设具有重大的潜在风险，而系统掌握高寒山地区冰碛土水热迁移及聚冰冻胀孕灾机制是实现该类地质灾害科学防控的基础性工作。据此，首先研究了冰碛土的粒度组成和结构特征，明确了冰碛土存在典型的“二粒组”的组构特征；而后，围绕冻融作用下冰碛土水热迁移及聚冰冻胀规律研究现状予以深入剖析，厘清了冰碛土的多相多场迁移机制及聚冰冻胀特性；最后，围绕冰碛土边坡孕灾演化过程开展研究，阐明了内部富冰带成因及滞水促滑失稳机制。研究表明：(1)冰碛土的典型组构特征为其水-热-质多相多场迁移提供了前提条件，也是诱发局部化聚冰冻胀的重要因素；(2)冰碛土因剧烈水热迁移产生的定向化界面聚冰现象，而界面效应是诱发边坡失稳的“源生地”,探究冰碛土边坡失稳问题应重点关注富冰带发育特征及其促滑失稳机制；(3)高寒山地区冰碛土边坡的孕灾机制主要受两种模式控制：(1)混态水-热迁移聚冰效应；(2)富冰带...
我国高寒山地区广泛发育连片冰碛土堆积边坡，因其普遍具有级配宽、分选差、孔隙率大等特点，在复杂构造地貌条件和冻融条件影响下，往往会发生剧烈的水-热-质交换而产生富冰滞水润滑效应，进而诱发冰碛土界面型滑坡灾害。冰碛土界面型滑坡对该区域工程建设具有重大的潜在风险，而系统掌握高寒山地区冰碛土水热迁移及聚冰冻胀孕灾机制是实现该类地质灾害科学防控的基础性工作。据此，首先研究了冰碛土的粒度组成和结构特征，明确了冰碛土存在典型的“二粒组”的组构特征；而后，围绕冻融作用下冰碛土水热迁移及聚冰冻胀规律研究现状予以深入剖析，厘清了冰碛土的多相多场迁移机制及聚冰冻胀特性；最后，围绕冰碛土边坡孕灾演化过程开展研究，阐明了内部富冰带成因及滞水促滑失稳机制。研究表明：(1)冰碛土的典型组构特征为其水-热-质多相多场迁移提供了前提条件，也是诱发局部化聚冰冻胀的重要因素；(2)冰碛土因剧烈水热迁移产生的定向化界面聚冰现象，而界面效应是诱发边坡失稳的“源生地”,探究冰碛土边坡失稳问题应重点关注富冰带发育特征及其促滑失稳机制；(3)高寒山地区冰碛土边坡的孕灾机制主要受两种模式控制：(1)混态水-热迁移聚冰效应；(2)富冰带...
我国高寒山地区广泛发育连片冰碛土堆积边坡，因其普遍具有级配宽、分选差、孔隙率大等特点，在复杂构造地貌条件和冻融条件影响下，往往会发生剧烈的水-热-质交换而产生富冰滞水润滑效应，进而诱发冰碛土界面型滑坡灾害。冰碛土界面型滑坡对该区域工程建设具有重大的潜在风险，而系统掌握高寒山地区冰碛土水热迁移及聚冰冻胀孕灾机制是实现该类地质灾害科学防控的基础性工作。据此，首先研究了冰碛土的粒度组成和结构特征，明确了冰碛土存在典型的“二粒组”的组构特征；而后，围绕冻融作用下冰碛土水热迁移及聚冰冻胀规律研究现状予以深入剖析，厘清了冰碛土的多相多场迁移机制及聚冰冻胀特性；最后，围绕冰碛土边坡孕灾演化过程开展研究，阐明了内部富冰带成因及滞水促滑失稳机制。研究表明：(1)冰碛土的典型组构特征为其水-热-质多相多场迁移提供了前提条件，也是诱发局部化聚冰冻胀的重要因素；(2)冰碛土因剧烈水热迁移产生的定向化界面聚冰现象，而界面效应是诱发边坡失稳的“源生地”,探究冰碛土边坡失稳问题应重点关注富冰带发育特征及其促滑失稳机制；(3)高寒山地区冰碛土边坡的孕灾机制主要受两种模式控制：(1)混态水-热迁移聚冰效应；(2)富冰带...
通过引入脉冲函数将流量边界条件转化为源(汇)项,冻结锋面处的假想泵从未冻土中抽吸水分并储存在冻结锋面附近的狭窄区域.将水分扩散方程在整体求解域上等效分解为两个方程,避免了处理移动冻融边界的难题.在一个分解方程中引入汇项以表达未冻区水分的流出,在另一个分解方程中引入相同大小的源项以表达冻土中水分的聚集.将移动泵模型相关场方程和变量输入COMSOL M ultiphysics模拟软件的数学模块中,对一个封闭系统非饱和土冻结过程中水分和温度的变化过程进行了数值模拟,将模拟结果与前人试验和模拟结果进行了对比.
地表水热状况是影响地表植被生长、地气能量平衡以及建(构)筑物基础稳定性的重要因素。以北麓河现场监测数据为基础,分析了多年冻土区活动层水热宏观迁移规律以及相应的水热耦合机理。分析结果表明:1)不同深度处土层温度和水分变化规律相似,但温度、水分波动随着深度增加而减小、初始冻结时间也随着深度增加推迟;2)冬季未参加相变的水分占到初始含水量的50%左右;3)土体基质势与含水量有良好的相关性。土壤的温度变化和冻结融化过程明显地受到土壤含水量的影响,p F meter可以应用于冻土水分迁移研究。
地表水热状况是影响地表植被生长、地气能量平衡以及建(构)筑物基础稳定性的重要因素。以北麓河现场监测数据为基础,分析了多年冻土区活动层水热宏观迁移规律以及相应的水热耦合机理。分析结果表明:1)不同深度处土层温度和水分变化规律相似,但温度、水分波动随着深度增加而减小、初始冻结时间也随着深度增加推迟;2)冬季未参加相变的水分占到初始含水量的50%左右;3)土体基质势与含水量有良好的相关性。土壤的温度变化和冻结融化过程明显地受到土壤含水量的影响,p F meter可以应用于冻土水分迁移研究。
地表水热状况是影响地表植被生长、地气能量平衡以及建(构)筑物基础稳定性的重要因素。以北麓河现场监测数据为基础,分析了多年冻土区活动层水热宏观迁移规律以及相应的水热耦合机理。分析结果表明:1)不同深度处土层温度和水分变化规律相似,但温度、水分波动随着深度增加而减小、初始冻结时间也随着深度增加推迟;2)冬季未参加相变的水分占到初始含水量的50%左右;3)土体基质势与含水量有良好的相关性。土壤的温度变化和冻结融化过程明显地受到土壤含水量的影响,p F meter可以应用于冻土水分迁移研究。
地表水热状况是影响地表植被生长、地气能量平衡以及建(构)筑物基础稳定性的重要因素。以北麓河现场监测数据为基础,分析了多年冻土区活动层水热宏观迁移规律以及相应的水热耦合机理。分析结果表明:1)不同深度处土层温度和水分变化规律相似,但温度、水分波动随着深度增加而减小、初始冻结时间也随着深度增加推迟;2)冬季未参加相变的水分占到初始含水量的50%左右;3)土体基质势与含水量有良好的相关性。土壤的温度变化和冻结融化过程明显地受到土壤含水量的影响,p F meter可以应用于冻土水分迁移研究。
地表水热状况是影响地表植被生长、地气能量平衡以及建(构)筑物基础稳定性的重要因素。以北麓河现场监测数据为基础,分析了多年冻土区活动层水热宏观迁移规律以及相应的水热耦合机理。分析结果表明:1)不同深度处土层温度和水分变化规律相似,但温度、水分波动随着深度增加而减小、初始冻结时间也随着深度增加推迟;2)冬季未参加相变的水分占到初始含水量的50%左右;3)土体基质势与含水量有良好的相关性。土壤的温度变化和冻结融化过程明显地受到土壤含水量的影响,p F meter可以应用于冻土水分迁移研究。
首先对作者所建立的基于多孔介质理论的季节冻土水热迁移耦合模型进行数值求解;对模型方程进行修正,并给出了模型方程中参数的确定方法。然后以长春—松原公路段土体为研究对象,对实际工程中冻结情况下水分迁移的情况进行预测;给定模型边界条件对模型求解,将结果与野外实际监测结果进行对比。温度变化对比数据表明,模型可以较好地预测终值情况,而中间过程的误差较大,但是趋势基本一致。水分迁移方向及量的对比数据表明,模型计算结果要小于实测结果,但是整体上计算结果与实测结果的变化趋势较一致,且同样是和最终值吻合较好,误差最小。结果表明,模型计算结果可较好地模拟参数最终值,但存在一定误差。