土体的导热系数是能源岩土工程设计与研究中重要的热物理参数。工程中土体常处于非饱和状态。非饱和土体的导热系数会影响地下结构物的力学性能、热交换效率以及整个热工结构的工作效率。为给能源岩土工程设计与研究提供可靠的热物理参数,通过室内单元试验测量了不同含水率和温度下砾砂、粉土和黏土的导热系数,研究这三种非饱和土体的导热系数与含水率、基质吸力和温度的关系。研究结果表明,三种非饱和土体的导热系数都随含水率的增加而增加,最后趋于稳定。砾砂导热系数增加的速率最快,粉土次之,黏土最小。相同含水率下,砾砂导热系数最大,粉土次之,黏土最小。粉土的导热系数与基质吸力密切相关,其关系曲线趋势近似土-水特征曲线。三种土体的导热系数均随温度的增加近似线性增加,但增加幅度仅为10-3级别,可忽略其影响。

中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019B13714); 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室开放基金项目(GHXN201903); 留学人员科技活动项目择优资助经费(2013); 江苏省博士后基金(2014)资助;

能源岩土工程; 非饱和土; 导热系数; 基质吸力; 含水率; 温度;

10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.020

TU43

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