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岩体冻融过程中水热耦合非线性分析
  • ISSN号:1001-1986
  • 期刊名称:《煤田地质与勘探》
  • 时间:0
  • 分类:P642.5[天文地球—工程地质学;天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]西安科技大学力学教研室,陕西西安710054, [2]西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(40872177);陕西省自然科学基金项目(SJ08A21);陕西省教育厅专项基金项目(08JK359)
中文摘要:

针对工程地质和岩土工程中所涉及到的冻害问题,在质能平衡的基础上,充分考虑冻结岩体的热传导、水和岩体存在的热交换以及水热梯度共同作用下水分的迁移与转化,建立了水热耦合的非线性控制方程;对寒区大阪山隧道围岩的温度场和水分场进行数值模拟,并分析其水热耦合迁移规律。模拟结果表明:隧道围岩水分受冻结抽吸力和温度梯度的作用发生迁移,在隧道边墙处渗流速度最大;在考虑水分场时,隧道围岩的冻结圈将变薄,而且随着水分场中渗流系数的增大将更加变薄,水分场在很大程度上影响温度场的分布;为了减少冻害对寒区工程的破坏,应采取良好的保温措施。模拟结果与现有研究成果和工程经验类似。

英文摘要:

The frozen disaster is a problem not to be ignored in geotechnique and engineering field. According to the balance of mass and energy, a nonlinear governing equation for the coupled problem of moisture-heat is established by considering the heat conduction, moisture and mass exchange, the heat and moisture gradient on the seepage. The temperature field and moisture field in the surrounding rock of Dabanshan tunnel in the cold region is numerically simulated, the law of moisture-heat coupling transfer in the rock tunnel is analyzed. The simulating result shows that the moisture transfer under frozen force and temperature gradient, it's velocity at the side wall is maximum; the frozen circle will be thinner when taking into account the moisture field and be much thinner if the seepage coefficient be increased, the moisture field influences the redistributing of temperature field greatly; The suitable heat preservation measures must be taken in order to reduce engineering damage under the frost and thaw condition in cold regions. The simulating result is similar to the current results and engineering experience.

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期刊信息
  • 《煤田地质与勘探》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:煤炭科学研究总院西安研究院
  • 主办单位:煤炭科学研究总院西安研究院
  • 主编:王丽
  • 地址:西安市高新区锦业一路82号
  • 邮编:710077
  • 邮箱:ccrimtdzykt@vip.163.com
  • 电话:029-81778075 81778078
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1986
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1155/P
  • 邮发代号:52-14
  • 获奖情况:
  • 曾获第二届全国优秀科技期刊奖,优秀煤炭科技期刊奖,多次获陕西科技期刊优秀奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12602