冻融循环过程是高纬度寒区一种典型特殊现象,冻融循环作用使土壤结构发生改变。以东北典型地区耕地黑土为研究对象,通过室内模拟冻融试验,设置20%、24%、28%(W1、W2、W3)3个土壤初始质量含水率,0、30、60和90 mm(L0、L1、L2、L3)4个积雪深度,共计12组试验。整体采用-16~4℃,-12~8℃,-8~12℃,-4~16℃梯度冻融循环温度,每个冻融温度循环2次,共8次冻融过程。分别测定不同处理下冻融循环对土壤结构影响。结果表明,(1)土壤孔径分布在冻融作用下发生改变,而土壤初始含水率的增加使冻融后土壤大孔径含量增加与极微孔径含量减少受抑制,同时冻融后土壤极微孔径随积雪深度增加而增加,大孔径随积雪深度增加而减少,其余孔径波动小。(2)冻融作用减小土壤粒径,土壤初始含水率增加抑制冻融作用下微团聚体向黏粉粒转变,而初始含水率继续增加则使土壤粒径整体向微团聚体转变。(3)冻融作用改变土壤稳定性,其中平均质量直径(Mean weight diameter,MWD)、几何平均直径(Geometric mean diameter,GMD)、>0.25 mm水稳性团聚体含量(...
高山草甸区域内道路冻胀、翻浆等病害大量发生,水分迁移是产生冻胀翻浆病害的主要原因。为了研究初始含水率、细颗粒含量及入流通量对非冻结路基土中水分迁移的影响。依托拉妥至芒康公路改建工程,进行室内试验。结果表明:当土体处于最佳含水率时,不同细颗粒含量的土样毛细水上升高度不同;在一定细颗粒含量范围内,土体总入流量及入流通量随细颗粒含量的增加而增大;当初始含水率为11%时,细颗粒含量为19%的土样总入流量随时间变化曲线表现为"S"形,而细颗粒含量为22%的土样却表现为拱形,说明土样总入流量随时间变化曲线随着细颗粒含量的增加,土样同样出现滞后现象。土体总入流量及入流通量与初始含水率成反比,总入流量随时间变化曲线由拱形变化为"S"形。结果表明高山草甸区的最低路基填筑高度控制在1.5 m以上,能有效防治路基冻胀翻浆。研究成果可对西藏高山草甸区公路建设与养护提供科学的依据和指导意义。