为探究测试频率对土体电导率的影响,针对多种非饱和土样开展不同测试频率及正负温度下的电导率测试试验。基于测试结果,给出不同土性及温度下的最佳测试频率。研究结果表明:正温下砂土电导率对低于10 kHz的测试频率不敏感;当测试频率大于10 kHz时,砂土电导率随测试频率增大而增大;粉土对低于100 kHz的测试频率不敏感;负温下测试频率对土体电导率的影响较正温区间显著,粉土和砂土的电导率在不同的极化区域随测试频率增大而快速增大,且增大的测试频率域随温度降低逐渐向低频扩展;粗粒土较细粒土对测试频率更敏感。
为阐明青藏高原多年冻土区高寒草甸退化过程中土壤粒径分布(PSD)非均匀性和异质性的变化特征,在青藏高原长江源区,根据高寒草甸的退化梯度,选取了未退化区域、轻度退化区域、中度退化区域、重度退化区域和极重度退化区域,测定了高寒草甸退化过程中土壤的粒径分布、饱和导水率、孔隙度与有机质含量.运用多重分形理论,并结合土壤颗粒分布与土壤理化特性等参数的相关性进行分析,为高寒草甸退化对长江源高寒土壤性质变化的影响的定量研究提供一种精确的分析方法.结果表明:随着青藏高原多年冻土区高寒草甸退化程度的增加,土壤颗粒呈粗粒化趋势,多重分形参数中容量维数(D0)随之增大,表征PSD宽度随之增大;信息维数(D1)、信息维数/容量维数(D1/D0)、关联维数(D2)、奇异谱宽(Δα)可从不同角度反映的土壤PSD的非均匀性与局部异质性随着高寒草甸退化有先增大后减小的趋势,中度退化区域的土壤PSD不均匀性最大.研究发现,研究区土壤多重分形参数与细砂含量、土壤的孔隙度、有机质含量具有较明显的相关性.多重分形参数能准确描述高寒草甸退化过程中土壤粒径分布的细微差别,可作为反映土壤性质的潜在指标.
基于一些路基检测资料,对粒径改良路基、通风管路基、综合路基等五种路基的试验效果进行了对比分析,分析表明:粒径改良路基具有良好的冷量交换与热屏蔽双重作用,最后利用导热学与多孔介质理论,简单介绍了粒径改良路基温度场计算方法,并在此基础上给出了多年冻土地基融沉量的计算方法。
研究了多年冻土区主动保护多年冻土的新型路基结构形式——粒径改良路基。粒径改良路基对降低路基下填土地温具有良好的工程效果,与普通通风路基、普通路基相比,在保护冻土方面已显现出较好的优越性。
路基稳定性是指路基受到车辆动态作用及各种自然力影响所出现的路面陷槽、翻浆冒泥和路基剪切滑动与挤起等情况的适应能力,包括热稳定性和强度稳定性。热稳定性是指路基的热状况对外界条件响应的敏感程度,是多年冻土区路基稳定性的核心。文中对国内外多年冻土区路基热稳定性研究进行了分析,并对热稳定性判断原则进行探讨。通过对现场粒径改良路基两个多冻融循环观测数据进行研究,分析了粒径改良路基的冻融循环地温变化规律及变形规律,得到了粒径改良路基具有抬升多年冻土上限的作用,并根据判断原则,认为粒径改良路基是一种稳定的新型路基结构形式。