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【摘要】:
本发明提供一种适用于饱和砂质冻土的导热系数计算方法,该方法包括步骤有计算干密度为ρd的饱和砂质冻土换算饱和砂质冻土中土骨架的体积;依据未冻水测试试验确定干密度为ρd的饱和砂质冻土的未冻水含量;确定饱和砂质冻土中的冰体体积含量;分别计算饱和砂质冻土中土骨架、未冻水、冰体所占饱和砂质冻土的体积比;计算饱和砂质冻土的导热系数λ。本发明的效果是该方法具备直观、计算便捷等特征,为计算饱和砂质冻土的导热系数提供一种便捷手段。通过对此计算和实测对比,该计算方法对于砂质冻土导热系数的预测误差在4.31%以内。误差精度的提高能够最大限度提升冻土导热系数计算精度,为冻土工程中的温度场预测提供便利。
【主权项】:
1.一种适用于饱和砂质冻土的导热系数计算方法,该方法包括以下步骤:/n1)干密度为ρd的饱和砂质冻土依据式(1)换算饱和砂质冻土中土骨架的体积含量Vs,式(1)为:/n /n式中,Vs为饱和砂质冻土中土骨架的体积含量;ρd为饱和砂质冻土的干密度;ds为饱和砂质冻土中土骨架的相对密度;V为饱和砂质冻土的总体积;/n2)依据未冻水测试试验确定干密度为ρd的饱和砂质冻土的未冻水含量Wu,依据式(2)计算饱和砂质冻土中未冻水的体积含量Vu,式(2)为:/nVu=ρwWu (2)/n式中,Vu为饱和砂质冻土中未冻水的体积含量;ρw为水的密度;Wu为饱和砂质冻土的未冻水含量;/n3)依据式(3)确定饱和砂质冻土中的冰体体积含量Vi,式(3)为/nVi=1.1(V-Vs-Vu) (3)/n式中,Vi为饱和砂质冻土中的冰体体积含量;V为饱和砂质冻土总体积;Vs为饱和砂质冻土中土骨架的体积含量;Vu为饱和砂质冻土中未冻水的体积含量;/n4)分别依据式(4)、式(5)和式(6)计算饱和砂质冻土中土骨架、未冻水、冰体所占饱和砂质冻土的体积比,公式为:/n /n /n /n式中,ps、pu、pi分别为饱和砂质冻土中土骨架、未冻水、冰体所占饱和砂质冻土的体积比;Vs为饱和砂质冻土中土骨架的体积含量;Vu饱和砂质冻土中未冻水的体积含量;Vi为饱和砂质冻土中的冰体体积含量;/n5)依据式(7)计算饱和砂质冻土的导热系数λ,式(7)为:/n /n式中,ps、pu、pi分别为饱和砂质冻土中土骨架、未冻水、冰体所占饱和砂质冻土的体积比,依据式(4-6)计算获取;λs、λw、λi分别表示饱和砂质冻土中土骨架、水、冰体的导热系数。/n
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