矿业研究与开发

作者：杨晓亮,汪云峰,盛建龙,周新,王楠,周文

关键词：冻结渗流;可视化试验;液冰相变;消融现象;寒区工程

寒区岩质边坡失稳和隧道坍塌灾害均涉及岩体裂隙冻结渗流问题.为探究岩体裂隙低温冻结渗流演化规律,研发了岩体裂隙低温冻结渗流可视化试验平台,开展了不同流量条件下岩体裂隙低温冻结渗流试验.采用图像处理技术量化液冰相变的动态发展过程,并分析了液冰相变与冻结渗流特性的关系.结果表明:在冻结渗流过程中,由于液相与裂隙壁面之间热交换强度存在差异,液相在裂隙出口上、下两侧区域最先冻结;随着冻结渗流时间推移,冰相面积逐渐增加,渗流通道减小,导致恒定流量条件下液相流速加剧、热对流强度增强,因此在裂隙两侧冰相外凸处出现冰相消融现象;当冻结渗流达到稳态时,液相流动雷诺数显著大于初始值,压力梯度与流量大致成线性关系,较大流量对冰相冻结速率有明显的抑制作用.

来源：2025年第7期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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