季节冻土水分迁移的机理及数值模拟【博士】

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内容简介

　　学位年度】 2006 　　【论文级别】 博士 　　本文是交通部“季节性冰冻地区路基路面稳定技术研究”项目中子课题“季节地区道路冻胀与翻浆成因与机理的研究”的部分研究成果。本文以吉林-松原、吉林-四平、吉林北线三个方向公路路基为研究对象，结合2004年11月到2005年5月的现场含水量监测、冻深监测、地温监测和室内试验的基础上，对吉林省季节冻土中水分迁移进行了系统的研究。 首先详细介绍了长春地区季节冻土的粒度、矿物、盐分、比表面、阳离子交换等性质，并对冻土的热交换参数和水力参数进行了研究。其次根据现场监测的结果，将东北季节冻土冻结期可分为三个阶段:冻融交替阶段、冻结发展阶段、融冻阶段，并对每个时期的水层含水量进行了对比，同时分析了土体中温度与地表温度之间的关系。再次，针对季节冻土中的水分迁移动力，认为土水势梯度造成了水分的迁移。最后根据非饱和土水动力学建立起冻土水热盐耦合的Harlan偏微分方程，并利用有限元加权残数法进行求解，从而预测冻土系统中在不同冻结时刻未冻水、冰、盐分、温度的动态变化规律。 全文分七章，包括绪论、东北季节冻土的成分结构特征及物理化学特性、东北季节冻土的冻结和融化特征、季节冻土中水分迁移及迁移驱动力、季节冻土水...

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