基于双电层模型冻土中未冻水含量理论推演及应用

• 作者: 孟宪红 杨文 雷乐乐 靳潇
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 未冻水含量 玻尔兹曼分布 双电层理论 比表面积
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1449-1456
• 页数: 8页
• 分类号: TU432
• 语种: 中文
• DOI: 10.16285/j.rsm.2017.2446

摘要

根据冻土中未冻水成因的本质——带负电黏土颗粒表面的扩散层中阳离子溶液特殊分布,依据基于静电场泊松方程与静电荷玻尔兹曼分布的双电层理论,推演出了未冻水含量理论公式,比较分析未冻水含量观测值拟合的经验公式,发现两者形式非常一致,经验公式实质为理论公式的简化.依据此理论,清晰地描述了冻土颗粒表面未冻水的结构特征及成因,定量分析了土壤类型、含盐度、温度对未冻水含量的影响;得出当土壤盐溶液浓度小于某一阈值时,盐渍度变化对未冻水含量的影响可以忽略,即不同类型常规(低含盐度)冻土,双电层结构几近相同,指数形式公式适用于所有常规冻土的未冻水含量;土壤类型通过比表面积影响着未冻水含量,在同等温度下,土壤中黏土颗粒越多,比表面积越大,未冻水含量越多;结合实测资料给出适用于不同类型冻土未冻水含量理论计算的参数值,随后通过两种已有的经验公式对计算结果进行了验证,证实了该理论公式的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨文	中国科学院西北生态环境资源研究院寒区旱区陆面过程与气候变化重点实验室	38	453	14.0	20.0
2	靳潇	中国科学院西北生态环境资源研究院寒区旱区陆面过程与气候变化重点实验室	2	4	1.0	2.0
6	孟宪红	中国科学院西北生态环境资源研究院寒区旱区陆面过程与气候变化重点实验室	18	301	11.0	17.0
7	雷乐乐		3	23	2.0	3.0