Введение
1. Современное состояние проблемы исследования теплофизических свойств грунтов в инженерной геологии 12
1.1. Теплофизические свойства грунтов и их роль в инженерной геологии 14
1.2. Современная экспериментальная база для измерений теплофизических свойств .22
1.2.1. Измерения теплопроводности грунтов 28
1.2.2. Измерения температуропроводности и объемной теплоемкости 34
1.3. Практика получения расчетных характеристик теплофизических свойств грунтов в инженерной геологии 41
Выводы 44
2. Разработка методики комплексных исследований теплофизических свойств грунтов 46
2.1. Метод оптического сканирования для определения теплофизических свойств грунтов 47
2.2. Метод и прибор линейного источника для определения теплопроводности песчаных грунтов 55
2.3. Адаптация методов оптического сканирования и линейного источника к изучению дисперсных грунтов 59
2.3.1. Оценка глубины зоны теплового возбуждения образцов грунтов при теплофизических измерениях методами оптического сканирования и линейного источника 59
2.3.2. Выбор параметров режима измерений методом оптического сканирования для обеспечения необходимого температурного режима грунтов 65
2.3.3. Зависимость систематической погрешности от выбранных параметров режима при измерениях методом оптического сканирования 69
2.3.4. Зависимость систематической погрешности от конечных размеров исследуемого образца при измерениях методом линейного источника 71
2.3.5. Особенности реализации метода оптического сканирования для определения теплофизических свойств песчаных грунтов 74
2.4. Метрологическое обеспечение измерений теплофизических свойств грунтов методом оптического сканирования 77
2.4.1. Методика выбора и подготовки стандартных образцов 77
2.4.2. Методика оценки и учета систематической погрешности при измерениях теплофизических свойств 80
2.5. Особенности измерений теплофизических свойств анизотропных образцов 83
2.6. Построение 2D распределений теплофизических свойств по площади образца грунта 86
2.7. Возможности использования аппаратуры оптического сканирования для измерений в области низких теплопроводностей 90
Выводы 92
3. Методика и результаты экспериментального определения теплофизических свойств дисперсных грунтов 94
3.1. Методика определения теплофизических свойств дисперсных грунтов 94
3.1.1. Методика определения теплофизических свойств глинистых грунтов методом оптического сканирования 95
3.1.2. Методика определения теплофизических свойств песчаных грунтов с применением технологии оптического сканирования 100
3.1.3. Методика определения теплофизических свойств песчаных грунтов с применением технологии линейного источника 102
3.2. Результаты определения теплофизических свойств и показателей состава, состояния и физических свойств дисперсных грунтов Московского региона 103
3.2.1. Результаты определения теплофизических свойств глинистых грунтов 103
3.2.2. Результаты определения теплофизических свойств песчаных грунтов 112
Выводы 116
4. Оценка взаимосвязи теплофизических параметров и показателей состава, состояния и физических свойств дисперсных грунтов 117
4.1. Методика прогнозной оценки теплофизических параметров в зависимости от показателей состава, состояния и физических свойств дисперсных грунтов 117
4.2. Оценка взаимосвязи объемной теплоемкости с показателями состава, состояния и физических свойств глинистых грунтов Московского региона 128
4.2.1. Покровные отложения 128
4.2.2. Озерно-ледниковые отложения 134
4.2.3. Моренные отложения 139
4.2.4. Вся совокупность исследованных глинистых грунтов 142
4.3. Оценка взаимосвязи теплопроводности с показателями состава, состояния и физических свойств глинистых грунтов Московского региона 146
4.3.1. Покровные отложения 146
4.3.2. Озерно-ледниковые отложения 150
4.3.3. Моренные отложения 154
4.3.4. Вся совокупность исследованных глинистых грунтов 158
4.4. Оценка взаимосвязи теплофизических свойств и физических показателей песчаных грунтов Московского региона 167
Выводы 168
5. Использование экспериментальных теплофизических данных для моделирования процессов промерзания и протаивания в системе фундамент-грунт 170
5.1. Инженерно-геологическая характеристика района 171
5.2. Определение теплофизических свойств грунтов основания и строительных материалов 175
5.3. Математическое моделирование теплового режима в основании и фундаменте... 176
Выводы 186
Заключение 187
Литература 190
