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题名单向冻结下粉煤灰路基水-热-力耦合特性研究
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作者
惠迎新
顾士周
郭聚坤
郑立阳
陈伟
董旭光
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机构
宁夏大学土木与水利工程学院
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出处
《硅酸盐通报》
2025年第11期4048-4059,共12页
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基金
丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划(2023LQ03002)
宁东能源化工基地本级重点支持领域科技项目(20250301NDKJ020)。
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文摘
冻胀是造成季冻区路基破坏的一项重要诱因,为了研究粉煤灰路基在季冻地区服役内部温度、含水率和冻胀力的变化,本文利用自主研发的一维土柱固结试验设备开展粉煤灰柱单向冻结试验,并建立粉煤灰路基的水-热-力(THM)耦合模型,分析冻结过程中粉煤灰柱内部水分、温度迁移规律及冻胀力变化特征。结果表明:粉煤灰路基内部温度变化可按降温速率分为快速冻结、过渡冻结和稳定冻结三个阶段;冻结锋面随冻结时间不断下移,水分在冻结锋面处产生突变;通过有限元软件有效模拟了试验中的冻胀量变化及温度和水分的传递过程,并将试样划分为冻结区、正冻区和未冻区,试验结束后正冻区的范围明显增大,冻结区的范围逐渐趋于稳定;以冻结过程中路基含冰量来表征冻结对路基的损伤效应,发现路基损伤主要分布于路基表面,越接近路基内部,损伤程度越小。本文模拟了粉煤灰路基在季冻区长期服役的冻胀量变化,并解释了内部含水率与温度相互作用的机理。
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关键词
季节性冻土
粉煤灰
一维土柱
单向冻结
水-热-力耦合
含冰量
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Keywords
seasonally frozen soil
fly ash
one-dimensional soil column
unidirectional freezing
thermo-hydro-mechanical(THM)coupling
ice content
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分类号
U416
[交通运输工程]
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