黄土地区受季节性气候变化和昼夜交替引起冻融循环效应，导致黄土的结构和物理性质发生变化，从而影响黄土的湿陷变形特性。通过室内湿陷试验和微观结构试验，分析了冻结温度对微观结构损伤规律与宏观湿陷变形的响应是否一致。研究结果表明：控制水分场不变情况下，发现不同冻结温度在相同冻融次数条件下，湿陷变形量随冻结温度的降低逐渐减小，说明冻结温度决定冻结速率，冻结速率的快慢变化影响黄土湿陷量的大小；通过对冻融循环10次黄土进行微观结构试验，定性分析发现随冻结温度的降低，土体内部水分发生水-冰循环相变及冷生结构的生成，使土团粒之间胶结力弱化，骨架颗粒发生偏转、滑移，土体内部的颗粒形态、连接方式及分布排列方式均发生变化并形成新的稳定结构；定量分析发现概率熵、平均形状系数、分布分维、孔隙面积比例及孔径变化范围均呈现出规律性变化与定性分析结果一致。由此表明土体内部团粒、孔隙结构的变化规律印证了冻结温度的降低与黄土表现的宏观湿陷变形量逐渐减小的变化规律具有相关性。

黄土地区受季节性气候变化和昼夜交替引起冻融循环效应，导致黄土的结构和物理性质发生变化，从而影响黄土的湿陷变形特性。通过室内湿陷试验和微观结构试验，分析了冻结温度对微观结构损伤规律与宏观湿陷变形的响应是否一致。研究结果表明：控制水分场不变情况下，发现不同冻结温度在相同冻融次数条件下，湿陷变形量随冻结温度的降低逐渐减小，说明冻结温度决定冻结速率，冻结速率的快慢变化影响黄土湿陷量的大小；通过对冻融循环10次黄土进行微观结构试验，定性分析发现随冻结温度的降低，土体内部水分发生水-冰循环相变及冷生结构的生成，使土团粒之间胶结力弱化，骨架颗粒发生偏转、滑移，土体内部的颗粒形态、连接方式及分布排列方式均发生变化并形成新的稳定结构；定量分析发现概率熵、平均形状系数、分布分维、孔隙面积比例及孔径变化范围均呈现出规律性变化与定性分析结果一致。由此表明土体内部团粒、孔隙结构的变化规律印证了冻结温度的降低与黄土表现的宏观湿陷变形量逐渐减小的变化规律具有相关性。

黄土地区受季节性气候变化和昼夜交替引起冻融循环效应，导致黄土的结构和物理性质发生变化，从而影响黄土的湿陷变形特性。通过室内湿陷试验和微观结构试验，分析了冻结温度对微观结构损伤规律与宏观湿陷变形的响应是否一致。研究结果表明：控制水分场不变情况下，发现不同冻结温度在相同冻融次数条件下，湿陷变形量随冻结温度的降低逐渐减小，说明冻结温度决定冻结速率，冻结速率的快慢变化影响黄土湿陷量的大小；通过对冻融循环10次黄土进行微观结构试验，定性分析发现随冻结温度的降低，土体内部水分发生水-冰循环相变及冷生结构的生成，使土团粒之间胶结力弱化，骨架颗粒发生偏转、滑移，土体内部的颗粒形态、连接方式及分布排列方式均发生变化并形成新的稳定结构；定量分析发现概率熵、平均形状系数、分布分维、孔隙面积比例及孔径变化范围均呈现出规律性变化与定性分析结果一致。由此表明土体内部团粒、孔隙结构的变化规律印证了冻结温度的降低与黄土表现的宏观湿陷变形量逐渐减小的变化规律具有相关性。

黄土地区受季节性气候变化和昼夜交替引起冻融循环效应，导致黄土的结构和物理性质发生变化，从而影响黄土的湿陷变形特性。通过室内湿陷试验和微观结构试验，分析了冻结温度对微观结构损伤规律与宏观湿陷变形的响应是否一致。研究结果表明：控制水分场不变情况下，发现不同冻结温度在相同冻融次数条件下，湿陷变形量随冻结温度的降低逐渐减小，说明冻结温度决定冻结速率，冻结速率的快慢变化影响黄土湿陷量的大小；通过对冻融循环10次黄土进行微观结构试验，定性分析发现随冻结温度的降低，土体内部水分发生水-冰循环相变及冷生结构的生成，使土团粒之间胶结力弱化，骨架颗粒发生偏转、滑移，土体内部的颗粒形态、连接方式及分布排列方式均发生变化并形成新的稳定结构；定量分析发现概率熵、平均形状系数、分布分维、孔隙面积比例及孔径变化范围均呈现出规律性变化与定性分析结果一致。由此表明土体内部团粒、孔隙结构的变化规律印证了冻结温度的降低与黄土表现的宏观湿陷变形量逐渐减小的变化规律具有相关性。

为了探究人工地层冻结（artificial ground freezing, AGF）多圈管冻结壁温度场分布与发展规律，以淮北青东煤矿东风井为工程背景，利用现场实测数据和COMSOL Multiphysics软件建立三维冻结温度场数值计算模型，分析了立井井筒所在土层在差异冻结技术下的冻结温度场时空演化规律。研究结果表明：在对比分析中三圈管相较两圈管冻结扩展速度较快，相同的冻结时间下，冻结壁平均温度要低0.73～3.32℃·d-1，有效厚度增加0.38 m；砂土层相同冻结时间的条件下冻结壁平均温度要比黏土层低0.94～1.50℃，有效厚度增加0.21 m。冻结井筒计算范围内，径向温度场呈现出圈管之间温度低，圈管两侧温度较高的“马鞍型”分布；在土体深度方向，不同土性的土层温度梯度较为明显，具体表现为三圈管以及细砂层位温度更低，30 d左右Ⅱ层土体（三圈管砂土层）降温速率达到最大，约为1.12℃·d-1，首先完成土体降温阶段进入冻结壁交圈和拓展阶段，此时其他土层仍处于土体降温阶段。“长短腿”冻结管布置形式既可以提高井筒开挖的时间，缩短工期；又可以防...

为了探究人工地层冻结（artificial ground freezing, AGF）多圈管冻结壁温度场分布与发展规律，以淮北青东煤矿东风井为工程背景，利用现场实测数据和COMSOL Multiphysics软件建立三维冻结温度场数值计算模型，分析了立井井筒所在土层在差异冻结技术下的冻结温度场时空演化规律。研究结果表明：在对比分析中三圈管相较两圈管冻结扩展速度较快，相同的冻结时间下，冻结壁平均温度要低0.73～3.32℃·d-1，有效厚度增加0.38 m；砂土层相同冻结时间的条件下冻结壁平均温度要比黏土层低0.94～1.50℃，有效厚度增加0.21 m。冻结井筒计算范围内，径向温度场呈现出圈管之间温度低，圈管两侧温度较高的“马鞍型”分布；在土体深度方向，不同土性的土层温度梯度较为明显，具体表现为三圈管以及细砂层位温度更低，30 d左右Ⅱ层土体（三圈管砂土层）降温速率达到最大，约为1.12℃·d-1，首先完成土体降温阶段进入冻结壁交圈和拓展阶段，此时其他土层仍处于土体降温阶段。“长短腿”冻结管布置形式既可以提高井筒开挖的时间，缩短工期；又可以防...

为了探究人工地层冻结（artificial ground freezing, AGF）多圈管冻结壁温度场分布与发展规律，以淮北青东煤矿东风井为工程背景，利用现场实测数据和COMSOL Multiphysics软件建立三维冻结温度场数值计算模型，分析了立井井筒所在土层在差异冻结技术下的冻结温度场时空演化规律。研究结果表明：在对比分析中三圈管相较两圈管冻结扩展速度较快，相同的冻结时间下，冻结壁平均温度要低0.73～3.32℃·d-1，有效厚度增加0.38 m；砂土层相同冻结时间的条件下冻结壁平均温度要比黏土层低0.94～1.50℃，有效厚度增加0.21 m。冻结井筒计算范围内，径向温度场呈现出圈管之间温度低，圈管两侧温度较高的“马鞍型”分布；在土体深度方向，不同土性的土层温度梯度较为明显，具体表现为三圈管以及细砂层位温度更低，30 d左右Ⅱ层土体（三圈管砂土层）降温速率达到最大，约为1.12℃·d-1，首先完成土体降温阶段进入冻结壁交圈和拓展阶段，此时其他土层仍处于土体降温阶段。“长短腿”冻结管布置形式既可以提高井筒开挖的时间，缩短工期；又可以防...

农业冻土中的冰含量作为冻土冻融过程的关键变量之一，影响着土壤水分动态变化、土壤养分流失和农田生态环境维稳等。根据质量守恒原理和体积变换关系，自制一种农业冻土冰含量测量的试验装置，进行-20、-25、-30℃和土壤含水率为15.7%、23.5%、31.4%的冰含量测量试验。结果表明，农业冻土样品中冰含量随冻结温度降低冰质量含量增加。冻结温度达到-30℃时，冰质量含量达到一个恒定的峰值。相同冻结温度不同含水率状态下，冰质量含量百分比趋于一个平均值，且最大值和最小值之差约为2%。

农业冻土中的冰含量作为冻土冻融过程的关键变量之一，影响着土壤水分动态变化、土壤养分流失和农田生态环境维稳等。根据质量守恒原理和体积变换关系，自制一种农业冻土冰含量测量的试验装置，进行-20、-25、-30℃和土壤含水率为15.7%、23.5%、31.4%的冰含量测量试验。结果表明，农业冻土样品中冰含量随冻结温度降低冰质量含量增加。冻结温度达到-30℃时，冰质量含量达到一个恒定的峰值。相同冻结温度不同含水率状态下，冰质量含量百分比趋于一个平均值，且最大值和最小值之差约为2%。

农业冻土中的冰含量作为冻土冻融过程的关键变量之一，影响着土壤水分动态变化、土壤养分流失和农田生态环境维稳等。根据质量守恒原理和体积变换关系，自制一种农业冻土冰含量测量的试验装置，进行-20、-25、-30℃和土壤含水率为15.7%、23.5%、31.4%的冰含量测量试验。结果表明，农业冻土样品中冰含量随冻结温度降低冰质量含量增加。冻结温度达到-30℃时，冰质量含量达到一个恒定的峰值。相同冻结温度不同含水率状态下，冰质量含量百分比趋于一个平均值，且最大值和最小值之差约为2%。