低温岩体裂隙中水分迁移机理试验研究
Experimental Research on Mechanism of Water Migration in Rock Fracture at Low Temperature

摘要 含有冰夹层的节理及裂隙广泛存在于寒冷潮湿地区的基岩中,这些冰夹层的存在一方面会改变地形地貌,另一方面会对工程建设造成潜在的安全隐患。要探究含冰节理及裂隙的成因,最关键的问题之一为包含冰水相变的岩体裂隙中的水分迁移机理。本文采用类岩石材料为研究对象,在其中预制裂隙以模拟垂直节理岩体。试样底部具有补水条件,同时利用控温板对顶部进行降温,以此来模拟低温岩体中垂直开放裂隙中的水分迁移情况。试验结果证实:岩体裂隙中的确发生了水分迁移,迁移形态可分为气态与液态,且两种状态的迁移水量相当,同时利用毛细理论对液态迁移进行了分析,证实了在迁移过程中温度梯度间接起到了驱动力的作用。这些研究成果可以帮助明晰裂隙中的冰水相变过程,最终可用于构建低温下多场耦合理论,为寒区工程的修建、运营及维护提供依据,并可进一步了解寒区地形地貌的形成过程。