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Influence of Dynamic Load on Soil Moisture Field in the Process of Freeze-Thaw CyclesInfluencia de la carga dinámica en el campo de la humedad del suelo en el proceso de los ciclos de congelación-descongelación

Resumen

Debido al calentamiento del clima y a las actividades de ingeniería a gran escala, el riesgo de ingeniería de terraplenes en el permafrost y en las regiones estacionalmente congeladas, causado por el cambio de contenido de agua en el suelo, se ha vuelto cada vez más grave. Para estudiar la ley de migración de la humedad en el terraplén bajo la acción de la carga vehicular y la variación periódica de la temperatura, se llevaron a cabo una serie de pruebas de modelos con temperatura controlada bajo la condición de carga dinámica, la carga dinámica fue impuesta por un martillo de aire que conectaba una placa de vibración, que se instaló en la superficie superior del suelo, y se analizó la ley de variación de los campos de temperatura y humedad en el modelo. Los resultados de la prueba muestran que el campo de humedad en la muestra de suelo cambia obviamente con el aumento de los ciclos de congelación-descongelación bajo la condición de no carga, especialmente después de nueve ciclos de congelación-descongelación, aparecen dos áreas de acumulación de humedad en el rango de 8-15 cm de la superficie del suelo; la carga dinámica tiene un efecto inhibidor en la migración de la humedad dentro de 5 cm por debajo de la placa de vibración y tiene un efecto de promoción en el rango de 10-30 cm por debajo de la placa de vibración. Con el aumento del número de ciclos de congelación-descongelación, se forman gradualmente tres zonas de alto contenido de agua que se distribuyen de manera aproximadamente uniforme en el rango de 10-25 cm de profundidad del suelo, lo que tiene un impacto importante en la estabilidad del suelo. El contenido de agua de las zonas de acumulación de humedad durante la congelación es mayor que el de la descongelación en condiciones de ausencia de carga, mientras que el contenido de agua de las zonas de acumulación de humedad durante la congelación es menor que el de la descongelación bajo carga dinámica. Los resultados de la investigación pueden proporcionar referencias para el diseño de terraplenes y el tratamiento de enfermedades en regiones frías.

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