基于电阻的冻结砂砾土孔隙冰压融效应研究

　　基于电阻的冻结砂砾土孔隙冰压融效应研究

　　摘要：

　　冬季低温条件下，土壤中的水分容易结冰，形成冻土层，这会对基础设施建设造成不利影响。冻胀现象是冻土地区工程问题中的一个重要方面，它涉及到土壤内部冰的生成和融化，以及由此产生的土体内部压力变化。本文重点研究了基于电阻的冻结砂砾土孔隙冰压融效应，通过实验方法探讨了冻胀作用对土壤结构及工程性质的影响，为冻土地区的工程建设提供科学依据。

　　关键词：冻结砂砾土；孔隙冰压融效应；电阻测量；冻胀；土壤工程性质

　　1. 引言

　　在寒冷地区的季节性冻融作用下，土壤中的水分结冰和融化会导致土体发生体积膨胀和收缩，这一过程被称为冻胀。冻胀现象会给基础设施建设带来严重问题，如路基变形、建筑物沉降等。因此，研究冻胀机制对于预防和解决冻土工程问题具有重要意义。本文针对冻结砂砾土的孔隙冰压融效应进行了研究，提出了一种基于电阻的测量方法，为分析冻胀作用对土壤工程性质的影响提供了新思路。

　　2. 研究方法

　　本研究采用实验室冻结试验，使用特定装置模拟冻土环境，对砂砾土进行冻结和融化处理。通过电阻测量技术监测土壤内部冰的生成和融化过程，电阻值的变化与土壤中的水分结冰和融化密切相关。同时，对土壤样品的工程性质进行了测试，包括抗剪强度、压缩模量等，以评估冻胀作用对土壤结构的影响。

　　3. 结果与讨论

　　实验结果表明，基于电阻的测量方法能够有效监测冻结砂砾土中冰的生成和融化过程。随着冻结温度的降低，电阻值逐渐上升，反映出冰晶的形成；而在融化过程中，电阻值下降，表明冰晶融化。此外，冻胀作用对砂砾土的工程性质产生了显著影响。冻结过程中，土壤的抗剪强度增加，压缩模量提高，说明土壤结构变得更加坚硬；而在融化过程中，土壤的工程性质逐渐恢复。

　　4. 结论

　　本文通过对冻结砂砾土孔隙冰压融效应的研究，证实了基于电阻的测量方法在监测冻胀过程中的有效性。研究结果表明，冻胀作用会导致土壤工程性质的改变，进而影响基础设施建设。因此，在冻土地区的工程设计中，应充分考虑冻胀作用带来的影响，采取相应的措施进行预防和处理。本研究为冻土工程问题的解决提供了理论支持和实践参考。

　　作者致谢：

　　感谢实验室团队在研究过程中的支持和协助。同时，感谢资助机构对该项目提供的资金支持。

　　参考文献：

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