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低溫下孔隙水和孔隙結構對飽水巖石導熱性的影響
Effect of Pore Water and Pore Structure on Thermal Conductivity of Saturated Rock at Low Temperature
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朱董珠
（陜西鐵道工程勘察有限公司 ，西安 710043)
摘 要 ：為探索孔隙尺寸、孔隙結構對凍結過程中飽和巖石熱擴散率的影響。采用任意加熱法測量了細砂巖 、粗砂巖、凝灰巖和花崗巖的熱擴散系數。總結不同含水狀態與溫度下，巖體熱擴散系數的變化規律和相關性。分析了孔隙度和孔隙結構對飽和巖石在凍結過程中的熱擴散率的影響。結果表明，飽和巖石冷卻過程中熱擴散系數的變化主要取決于孔隙結構與孔徑分布，而不是巖石含水量與孔隙率。含有大孔隙的巖石，如粗砂巖， 在飽和含水狀態下具有明顯的溫度敏感性。因此，可以通過測量巖體的孔徑分布和熱物性特征來估計冷卻過程中熱擴散率的變化行為。
關鍵詞：巖石 ；溫度 ；熱擴散系數 ；孔隙率 ；孔隙結構
中圖分類號：TU454
文獻標志碼：A
文章編號： 1005- 8249 (2025) 01- 0094- 05
DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2025 .01 .018
ZHU Dongzhu
(Shaanxi Railway Engineering Survey Co. ，Ltd. ，Xi ’an 710043 , China)
Abstract ：To explore the effect of pore size and structure on thermal diffusivity of saturated rock during freezing. The thermal diffusion coefficients of fine sandstone, coarse sandstone, tuff and granite were measured by arbitrary heating method. The variation law and correlation of thermal diffusivity of rock mass under different water state and temperature are summarized. The effect of porosity and pore structure on thermal diffusivity of saturated rock during freezing is analyzed. The results show that the variation of thermal diffusivity in the cooling process of saturated rock is mainly determined by pore structure and pore size distribution, rather than rock water content and porosity. Rocks with large pores, such as coarse sandstone, have obvious temperature sensitivity at saturated water. Therefore, the variation behavior of thermal diffusivity during cooling can be estimated by measuring the pore size distribution and thermal properties of rock mass.
Key words:rock, temperature, thermal diffusion coefficient, porosity, pore structure
作者簡介： 朱董珠 (1984—) , 男 ，本科 ， 工程師 ，研究方 向 ：巖土工程勘察 、施工及管理工作。
收稿日期：2023 - 07 - 07
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