人工冻土分凝冰演变规律与冻胀控制研究

人工地层冻结分凝冰所引起的冻胀变形严重影响工程环境。现有冰分凝理论及冻胀模型不能完全反映人工冻土在特定工程和环境条件下冰分凝具有自组织行为的时、空结构特点，难以实现对冻胀的有效控制。课题以人工冻土体、边界控制温度、水分运移、土体开挖等构成的开放系统为研究体系，以远离平衡的非线性理论为指导思想，以矿井、基坑、隧道等人工冻土工程的冻结温度可控、温度梯度大、开挖卸压等实际工程状态为背景，考虑冻结模式（控制边界温度）、围压减小的不同状态及历史过程对分凝冰形成的影响，采用一维试样试验、轴对称筒模型物理模拟试验及显微热辐射等测试方法，研究人工冻结敏感性土的分凝冰形成特征与演化规律以及冻胀规律与控制对策，成果对于人工冻土冻结过程研究及工程环境的控制具有学术意义和实践价值，对寒区天然冻土冻胀及环境效应的深入研究也有借鉴意义。