岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 2201-2212.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0479CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0479
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高峰1,陈志德1,张军辉1,马鹏飞2,郑健龙1,盛岱超3
GAO Feng1, CHEN Zhi-de1, ZHANG Jun-hui1, MA Peng-fei2, ZHENG Jian-long1, SHENG Dai-chao3
摘要: 围绕青藏高原暖湿化背景下多年冻土退化的科学问题,结合G0615德马高速(香日德至花石峡段)地质勘察和环境监测数据,采用数值模拟方法研究了水分入渗加快粉质黏土层地下冰融化机制及水热状态演化规律。研究结果表明:地下冰的融化过程可划分为4个典型阶段,即冰吸热快速升温阶段、冰−水相变稳定升温阶段、冰融水快速升温阶段和冰融水稳定升温阶段。水分入渗显著增强了冰−土界面的传热效率,导致冰周土体的降温范围呈现先增大后降低的趋势,且随着入渗速率增大,降温范围峰值越早出现。地下冰的存在促使水分入渗发生绕流现象,而冰融化则逐渐减弱其对渗流的阻碍作用。当地下冰的截面积相等时,其形态从直立转变为水平状态后完全融化所需的时间趋于缩短。在水化热、冰−水相变和入渗路径动态调整等多因素耦合作用下,水平状态地下冰的融化对周围土体温度场与渗流场影响更加显著。本研究为理解暖湿化背景下高原冻土融化灾变过程提供了理论依据,并对发展更精准的地下冰融化预测模型具有支撑作用。
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