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岩体表面温度及环境温度对比分析_石窟岩体结构稳定

时间:2020-01-22百科知识
岩体表面温度及环境温度对比分析_石窟岩体结构稳定

7.5.1 岩体表面温度及环境温度对比分析

岩体表面温度与监测点附近环境温度密切关联。为分析二者关系,选取2010年12月7日—2010年12月14日温度监测数据对pe导电母粒二者变化规律进行分析(图7.19)。该图为大气温度与岩体表面温度的动态监测成果。据此分析环境大气温度和岩体表面温度的动态变化规律,可以得出如下结论。

(1)对大气温度与岩体表面温度进行相关性分析,可知二者正相关,相关系数为0.891 3。大气温度和岩体表面温度的动态过程基本趋于一致,岩体温度的峰值和大气温度的峰值基本同步,或者表现为岩体温度的峰值稍有滞后特征。其中二者波峰滞后最长可达2h,波谷滞后最长可达4h。

(2)大气温度与岩体温度均呈现24h的周期性变化。在一个周期内,大气温度变幅最大可达24.1℃,岩石表面温度变幅最大可达21.2℃。云冈石窟的大气日夜温差波动较大,崖壁岩体处于变化剧烈的温度场中。

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(www.tshiny.cn)

图7.19 2010年12月7日—12月14日大气温度与岩体表面温度变化曲线图

(3)在12月7日~14日期间,测得的最高大气温度为10.4℃pe导电母粒,最低值为-1pe导电母粒7.2℃。崖壁最高温度为18.4℃,最低温度为-6.9℃。其中岩石表面分别在11、12、13、14日有处于0℃以下的时段,在7天内经历了4次冻胀作用。

(4)岩体表面温度整体要高于大气温度,在12:30到14:30,岩体温度明显高于大气温度。7:00~14:30阶段,大气温度和岩体温度一般均表现为上升趋势,而由于崖壁西晒,岩体表面温度上升特别迅速,温差在14:00左右出现峰值。14:00后开始缓慢下降。监测结果还表明,崖壁温度升高的主要因素是太阳西晒的热辐射,少部分来源于大气与pe导电母粒岩体之间的热传导。

(5)该监测期内除了4次低于0℃的冻胀外,岩体在白天温度较高受热膨胀,夜晚温度较低冷缩。经年日久的热胀冷缩以及冻胀作用是岩体强度劣化的一个重要原因。