
n. 冰結;[水文] 凍附;凍硬
adfreezing(凍結黏附)是凍土力學中的專業術語,指土體在負溫條件下凍結時,其内部孔隙水結冰産生的膠結力将土顆粒與相鄰結構物(如基礎、樁基或管道)表面牢固黏結的現象。該過程包含兩個核心機制:
孔隙水相變
當土體溫度降至冰點以下(通常為 -0.5℃ 至 -2℃),土中液态水逐漸結晶成冰,體積膨脹約9%,形成冰透鏡體或冰包裹體。這一相變過程産生的膨脹力擠壓土顆粒,使其與接觸面緊密貼合。
冰膠結作用
冰晶在土顆粒與結構物界面處生長,形成連續的冰橋網絡,通過分子吸附力和機械咬合力産生顯著的黏附強度。這種膠結力可類比于“冷焊”效應,其強度取決于土體含水量、凍融循環次數及接觸面粗糙度。
工程影響與危害
凍結黏附力可能導緻基礎凍脹上拔、管道斷裂或擋土牆失穩。例如寒區樁基設計中,需計算adfreezing力對樁體抗拔承載力的貢獻(如公式 $F_a = tau cdot A_s$,其中 $tau$ 為凍結黏附強度,$A_s$ 為接觸面積)。根據凍土力學理論,粉質黏土的凍結黏附強度可達50–200 kPa,遠高于常态土體摩擦阻力。
參考來源
定義與機制部分綜合凍土物理學經典理論(如Tsytovich, 1975),工程數據參考國際凍土協會(IPA)技術報告及寒區工程規範(如美國ASCE《寒區基礎設計指南》)。
“Adfreezing”是一個相對專業的術語,主要應用于土木工程、岩土工程或凍土學領域。其含義是土壤或其他顆粒材料與相鄰結構物(如基礎、樁基等)之間因凍結而産生的黏結力。這種黏結力是由于水分在接觸面凍結後形成的冰膠結作用導緻的。
詞源與定義
“Adfreezing”由前綴“ad-”(表示“靠近、附着”)和“freezing”(凍結)組成,字面含義是“因凍結而附着”。具體指當土壤或顆粒材料與結構物接觸時,因溫度下降導緻孔隙水凍結,從而在接觸面形成黏結力的現象。
作用機制
凍結過程中,土壤中的水分在結構物表面形成冰晶,冰的膠結作用将土壤顆粒與結構物緊密黏結。這種黏結力的大小取決于土壤類型、含水量、溫度梯度以及結構物表面特性(如粗糙度)。
應用與影響
在寒冷地區,adfreezing可能導緻地基與土壤的凍結黏結,影響建築物穩定性。例如:
與其他術語的區分
如果您需要具體工程數據(如黏結力計算公式或設計規範),建議查閱凍土力學專著(如《凍土工程》),或咨詢岩土工程專家以獲取針對性指導。
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