水泥土冻结温度及热物理参数试验研究.pdf

《水泥土冻结温度及热物理参数试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第34卷第6期武汉理工大学学报Vo1．34No．62012年6月JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOF1rECHN0IlGYJun．2012水泥土冻结温度及热物理参数试验研究王许诺，杨平，彭玉龙(南京林业大学土木工程学院，南京210037)摘要：通过室内试验对冻结水泥土热物理参数进行了系列试验研究。结果表明：冻结水泥土随水泥掺入比的增加，冻结温度呈线性关系降低，且相同水泥掺入比情况下，粘土冻结温度比砂土的要低。两种水泥土在常温下导热系数和容积热容量随水泥掺入比的增大而减小，导温系数随水泥掺入比的增大而增大；在一1OIC条件下导热系数、容积热容量和导温系数随水泥掺入比的增大而减小

2、，但变化不明显。可为类4~_r-程冻结设计提供冻结计算参数。关键词：冻结水泥土；冻结温度；导热系数；容积热容量；导温系数中图分类号：TU445文献标识码：A文章编号：1671—4431(2012)06009605TestResearchtoFreezingPointandtheThermalPhysicalParametersofFreezingCementSoilNGXu—FLUO，YANGPing，PENGYu-long(SchoolofCivilEngineering，NanjingForestryUniversity，Nanjing210037，China)Abstract：Thet

3、hermalphysicalparametersoffreezingcementsoilhavebeenstudied．Theresultsshowthat，withthecementcontentincreases。thefreezingpointofcementsoilreduceslinearly，andthefreezingpointofclayislowerthansandyclaywhentheyhavethesamecementcontent；Innormaltemperature，thesetwokindsofcementsoil’Sthermalconductivityan

4、dvolumetricheatcapacityreducebutthermaldiffusivityincreaseswithcementcontentincreases；At～1O℃theirthermalconductivity，volumetricheatcapacityandthermaldiffusivityreducebutnotobviously．Itcanpro—videthefreezingdesignparametersforsimilarengineering，byaseriesoflaboratoryexperiments．Keywords~freezingcemen

5、tsoil；freezingpoint；thermalconductivity；volumetricheatcapacity；thermaldiffu—sivity在盾构法施工中，盾构端头的进出洞施工以及联络通道的施工是关键风险点，风险主要是由水泥土加固失效引起的，解决这种问题的办法比较有效的就是采用冻结法补充加固。例如南京地铁南北线一期工程TA7标段张府园车站南端头井洞门，经深层搅拌桩以及压密注浆对土体进行加固，发生流砂后，采用人工冻结技术补充加固，使隐患得以解决Ⅲ。南京地铁集庆门车站北端头盾构进洞也是在深层搅拌桩以及压密注浆后效果不佳，后又改用人工地层进行冻结加固的_2。化学加固后的冻结

6、法加固设计应采用冻结水泥土热物理力学参数，而目前有关冻结水泥土热物理力学性能研究尚鲜有报道，谭丽华是目前冻结改良土的研究者之一l3]，但没有考虑龄期、含水率、干密度等因素的影响，而只考虑了温度和掺入比两种因素。胡向东I4]仅研究上海灰黄色粉砂水泥改良土9种不同水泥掺入比的渗透系数、冻胀率和融沉率，得到了冻胀融沉特性的2个临界值。土体冻结温度是与土中水分迁移、冻结峰面发展速率以及冻结壁厚度有直接关系的关键参数l_5]，受土颗粒的矿物化学成分、分散度、水溶液的成收稿日期：2012—03—27．基金项目：南京地下铁道有限公司科研项目(2012)和江苏省高校优势学科建设工程资助项目作者简介：王许诺(

7、1985)，男，硕士生．E-mail：wxn_8381807@163．corn通讯作者：杨平(1964一)，男，教授，博导．Email：yangping@njfu．edu．cn第34卷第6期王许诺，杨平，彭玉龙：水泥土冻结温度及热物理参数试验研究97分和浓度等因素的影响，常常为低于0。C的某个数值，因此人工冻结工程中不能以0。C作为判断土体冻结的标志嘲。掌握了土体冻结温度，可根据温度场的分布规律计算冻结壁的厚