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煤矸石改良季节冻土区黄土填料的冻融特性试验研究 被引量：1
1
作者 武立波 刘惠阳 +3 位作者 杨嘉伟 林战举 陈宏信 白玉亮 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第4期128-139,共12页
我国西北季节冻土区广泛分布着黄土,受周期性冻融循环作用的影响,黄土区路基工程极易发生冻融病害。常用的防治方法是对黄土进行处理或改良,但目前节能低碳环保的改良方法研究尚显不足,鉴于西北地区煤矸石堆存量巨大且资源化利用率低,... 我国西北季节冻土区广泛分布着黄土,受周期性冻融循环作用的影响,黄土区路基工程极易发生冻融病害。常用的防治方法是对黄土进行处理或改良,但目前节能低碳环保的改良方法研究尚显不足,鉴于西北地区煤矸石堆存量巨大且资源化利用率低,尝试用煤矸石改良黄土作为路基填料。以兰州皋兰黄土(以下简称“素黄土”)与石灰改良黄土作为对比试验组,通过室内冻融循环试验探究在冻融循环条件下较大掺量煤矸石改良黄土填料的冻融特性,并通过电镜扫描和CT扫描揭示其微观机理。结果表明:①与素黄土相比,掺入30%与50%煤矸石的改良黄土试样温度梯度变化幅度分别降低了8.5%与25.3%。②与素黄土和石灰改良黄土相比,煤矸石改良黄土的最优含水率降低,经历5次冻融循环后各组含水率分布情况相近,掺入30%煤矸石的改良黄土与素黄土补水量相近,掺入50%煤矸石改良黄土的补水量相较于素黄土下降了53.8%。③5次冻融循环后,掺入30%与50%煤矸石改良黄土的平均冻胀率相较于素黄土分别降低了77.3%、90.2%,相较于石灰改良黄土分别降低了70.4%、87.5%,融沉系数的变化规律较为复杂,只有煤矸石掺量为50%的改良黄土融沉系数相较于素黄土降低了40.9%。④与素黄土相比,掺入50%煤矸石的改良黄土试样在冻融循环前后孔隙率均降低了60%左右。总体而言,煤矸石掺量为50%时能显著地改善黄土的冻胀与融沉性质。 展开更多
关键词 季节冻土区 黄土 煤矸石 冻融循环 冻胀 融沉
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青藏高原多年冻土区公路路基变形驱动因素与气候韧性分析
2
作者 权磊 田波 +5 位作者 李思李 李立辉 张盼盼 犹铄森 彭智鑫 符敏仪 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第5期38-52,共15页
为明确青藏高原多年冻土区在役公路路基变形的主要驱动因素及其对气候变化的适应能力,选取了穿越青藏高原多年冻土区的两大工程走廊——格尔木至那曲、共和至玉树的3条在役公路进行研究,分析了路基变形状况指标与气候环境参数、交通荷... 为明确青藏高原多年冻土区在役公路路基变形的主要驱动因素及其对气候变化的适应能力,选取了穿越青藏高原多年冻土区的两大工程走廊——格尔木至那曲、共和至玉树的3条在役公路进行研究,分析了路基变形状况指标与气候环境参数、交通荷载差异、路基工程本体参数、路基工程所在场地参数的空间相关性;提出了青藏高原多年冻土区公路路基气候韧性的概念。分析结果表明:海拔高度与最大冻结深度、植被覆盖率与年累计降水量是影响路表国际平整度指数、跳车指标变化最主要的驱动因素,相关系数绝对值均超过0.4,明显区别于其他因素;季节冻土带无论年累计降水量高低,路面行驶质量指数(RQI)均保持良好以上;而多年冻土带的年累计降水量在220~370 mm区间时,RQI几乎全为差;多年冻土带的累计降水量达到370 mm以上时,多年冻土含冰量、地下水、土质类型和路侧积水侵蚀沿路线方向的跳跃性分布是其变形的主要驱动因素;此外,年降水量超过370 mm及路侧积水产生的热积累效应导致融区与多年冻土岛状交替发育,成为该区域无法明确强相关驱动因素的主要原因;路基总体随天然大地发生长周期沉降和季节性冻胀融沉,特殊结构路基可减缓形变速率,桩筏地基处理方式可有效终止沉降趋势;建议通过增强路面-路基-地基体系结构韧性及削弱气候环境对场地参数的不利影响等路径,提升多年冻土区公路路基的气候韧性,为该区域的公路工程维养改造提供理论指导和实践参考。 展开更多
关键词 道路工程 气候韧性 相关性分析 多年冻土 路基变形 驱动因素
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冻融作用下煤基固废改良黄土路基模型试验研究
3
作者 武立波 刘惠阳 +2 位作者 林战举 杨嘉伟 陈宏信 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期163-177,共15页
受周期性冻融循环作用的影响,中国西北黄土区路基工程极易发生冻融病害,常用的解决方法是将改良黄土作为路基填料。鉴于西北地区煤基固废的堆存量巨大且资源化利用率低,为给季节冻土区黄土路基病害防治提供新的解决思路,尝试用煤矸石和... 受周期性冻融循环作用的影响,中国西北黄土区路基工程极易发生冻融病害,常用的解决方法是将改良黄土作为路基填料。鉴于西北地区煤基固废的堆存量巨大且资源化利用率低,为给季节冻土区黄土路基病害防治提供新的解决思路,尝试用煤矸石和煤气化渣对黄土进行改良。基于室内模型试验,以兰州黄土(简称素黄土)与石灰改良黄土作为对比试验组,探究冻融作用下煤基固废改良黄土路基的水热状态与变形特征。结果表明:1)与素黄土及石灰改良黄土路基相比,适当掺量的煤气化粗渣或煤矸石能显著增强路基土体的保温性能,如路基深度为0.3 m时,15%煤气化粗渣与50%煤矸石改良黄土路基内部温度最低值分别提高了46%与19%;2)掺入煤矸石与煤气化粗渣降低了改良黄土的最优含水率,3组改良路基在最优含水率条件下经历冻融作用后路基的含水率变化均小于3%,显著低于对比试验组的含水率变化,说明煤矸石与煤气化粗渣的掺入减少了路基土体内部的水分迁移;3)相比于素黄土路基,15%煤气化粗渣、30%与50%煤矸石改良黄土路基在最优含水率条件下经历冻融作用后的最大冻胀量分别降低了67%、59%与64%,最大融沉量分别降低了62%、57%与63%,并且这3组改良路基控制冻胀变形的效果接近于石灰改良的效果,而控制融沉变形的效果优于石灰改良;4)微观结构分析表明,与素黄土填料相比,掺入一定量的煤矸石与煤气化粗渣能有效地降低导热系数。微观结构观测表明路基改良机理为:掺入煤矸石能够降低改良黄土的孔隙率,进而降低了冻融作用下路基土体内部的水分迁移量;掺入煤气化粗渣能够降低改良土体内部自由水含量,进而降低改良黄土的冰点。两种材料都降低了土体内部的热量传播效率,进而降低了路基的冻胀融沉变形量。同时导热系数测定结果表明,15%煤气化粗渣或30%、50%煤矸石改良黄土填料的导热系数明显小于素黄土,因而煤基固废改良黄土路基的保温性能更好。总的来说,黄土中掺入煤气化粗渣或煤矸石能改善黄土路基填料的寒区服役性。 展开更多
关键词 冻融作用 煤气化粗渣 煤矸石 黄土 路基模型 水热分布 变形
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考虑开挖影响高山冻土区粗颗粒混合土边坡稳定性分析
4
作者 刘昕 王勇 +3 位作者 陈建刚 雷兵兵 施全 刘杰 《公路交通科技》 北大核心 2025年第9期96-107,129,共13页
【目标】选取典型高山多年粗粒冻土边坡为研究对象,研究道路工程建设中边坡开挖对粗颗粒混合土边坡稳定性的影响。【方法】通过冻融作用下粗粒土三轴试验修正力学本构模型,建立基于经典冻土边坡水热耦合模型。在明确冻融循环作用以及粗... 【目标】选取典型高山多年粗粒冻土边坡为研究对象,研究道路工程建设中边坡开挖对粗颗粒混合土边坡稳定性的影响。【方法】通过冻融作用下粗粒土三轴试验修正力学本构模型,建立基于经典冻土边坡水热耦合模型。在明确冻融循环作用以及粗颗粒含量对冻土边坡水热力场影响的基础上,探究考虑开挖影响下的冻土边坡稳定性。【结果】首先,粗颗粒冻土边坡经冻融循环形成温度梯度,使得边坡表面下1.0~2.0 m的浅层土体特别是坡脚处形成水分富集带,导致边坡土体抗剪强度降低,引起整体坡面变形响应增长。土体强度参数在经过7次冻融过程后逐渐趋于稳定,使得安全系数降幅减缓。其次,边坡混合土粗颗粒含量增加可有效提升边坡的稳定性,粗颗粒含量由33%提升至48%时安全系数增幅达到37.81%。此外,开挖边坡后坡体与环境热接触面增大,使得坡面土体对环境温度的响应增强,水分富集区含水率相较边坡开挖前进一步增加,土体结构扰动明显,造成坡面融沉位移加剧,坡脚区域冻胀现象突出。因此,融化期边坡整体稳定性减弱,安全系数降幅达到54.13%,但开挖后坡度的降低和冰土的胶结作用有利于坡体稳定性恢复,冻结期安全系数增幅为6.61%。【结论】研究结果有助于提升对高山冻土区道路边坡防护的理论与工程认知。 展开更多
关键词 道路工程 边坡稳定性 有限元强度折减法 粗颗粒混合土边坡 高山冻土区
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毛细阻滞层防治季节冻土路基覆盖效应试验研究
5
作者 赵培琳 张明礼 +3 位作者 冯微 冯德刚 闫欣晨 刘岳峰 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 2025年第1期28-39,共12页
【目的】季节冻土区公路路基因季节性温度变化使路基中的水分向上迁移,导致水分在封闭覆盖层下聚集产生覆盖效应,进而引起路基冻胀、融沉、路面开裂、道路翻浆等工程病害。为了有效抑制封闭覆盖层下覆盖效应的产生,以季节冻土区气候特... 【目的】季节冻土区公路路基因季节性温度变化使路基中的水分向上迁移,导致水分在封闭覆盖层下聚集产生覆盖效应,进而引起路基冻胀、融沉、路面开裂、道路翻浆等工程病害。为了有效抑制封闭覆盖层下覆盖效应的产生,以季节冻土区气候特征为背景,开展了室内一维土柱试验。【方法】通过设计两组冻融循环条件下的室内路基模型试验,探究有、无毛细阻滞层季节冻土区路基内部的水热变化规律,验证毛细阻滞层对季节冻土区公路路基覆盖效应的防治效果。【结果】在季节性温变导致的冻融循环条件下,传统路基浅层2.5、5.0 cm深度范围内的土体含水率随冻融循环次数的增加而不断增大,最大液态水含量增加量达5.8个百分点,覆盖效应明显;毛细阻滞层路基在浅层2.5 cm深度处的土体含水率随冻融循环次数的增加水分累积量仅为1.8个百分点,且经历3个循环后其他深度的最大液态水含量与含水率累积量均略有减小,整体含水率远小于无毛细阻滞层路基的。【结论】毛细阻滞层的设置能够明显抑制覆盖层下浅层土体含水率的增加和累积,且对维持季节冻土区路基土体水分场稳定具有重要作用。 展开更多
关键词 毛细阻滞效应 季节冻土 冻融循环 公路路基 覆盖效应 水热变化
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冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制 被引量：37
6
作者 李国玉 马巍 +2 位作者 穆彦虎 周成林 毛云程 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1-5,10,共6页
为研究冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制,对压实黄土进行补水条件下的冻融循环试验,测试了冻融循环前后压实黄土的温度、水分、变形、干密度、孔隙比和湿陷变形。结果表明:反复的冻融循环引起了压实黄土反复的冻胀和融沉变形... 为研究冻融循环对压实黄土湿陷变形影响的过程和机制,对压实黄土进行补水条件下的冻融循环试验,测试了冻融循环前后压实黄土的温度、水分、变形、干密度、孔隙比和湿陷变形。结果表明:反复的冻融循环引起了压实黄土反复的冻胀和融沉变形,土样中水分不断增加且向中上部聚集,干密度减小,孔隙比增加,最终导致黄土湿陷变形增加;冻融循环和增湿作用引起的压实黄土结构疏松和强度弱化是黄土地基和路基湿陷变形增加的主要原因。研究成果为季节冻土区黄土湿陷产生的原因和机制研究提供了一种新的思路和解释,为黄土湿陷灾害防治提供了科学依据。 展开更多
关键词 道路工程 压实黄土 试验研究 湿陷变形 季节冻土 冻胀 融沉
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多年冻土地区硅藻土改性沥青混合料路用性能试验 被引量：19
7
作者 朱东鹏 章金钊 +2 位作者 陈建兵 袁堃 程承 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期23-28,共6页
针对青藏公路多年冻土区极端恶劣的自然地理条件及黑色路面强吸热作用引起多年冻土融化下沉的特点,采用硅藻土对青藏公路改建完善工程中使用的AH-110#道路石油沥青进行了改性研究,对改性沥青及沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水... 针对青藏公路多年冻土区极端恶劣的自然地理条件及黑色路面强吸热作用引起多年冻土融化下沉的特点,采用硅藻土对青藏公路改建完善工程中使用的AH-110#道路石油沥青进行了改性研究,对改性沥青及沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等路用性能进行了评价,对硅藻土改性沥青的隔热性能进行了试验分析。研究结果表明:硅藻土改性沥青混合料的低温抗裂性、高温稳定性、水稳定性等路用性能均有所改善,隔热性能得到明显提高;铺筑的试验段病害率明显低于SBR改性沥青路段,表明硅藻土改性沥青在多年冻土地区具有良好的适用性。 展开更多
关键词 道路工程 硅藻土改性沥青 路用性能试验 隔热性能 多年冻土
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青藏公路多年冻土地区公路工程地质研究回顾与展望 被引量：24
8
作者 汪双杰 王佐 +1 位作者 袁堃 赵永国 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1-8,32,共9页
为了研究规划中青藏高速公路沿线多年冻土地质特征,首先回顾了青藏公路多年冻土地区40余年工程地质研究历程,对高含冰量冻土与地下冰分布规律、多年冻土地表辨识标志以及多年冻土上限的勘察与确定等内容进行论述,并进一步讨论了多年冻... 为了研究规划中青藏高速公路沿线多年冻土地质特征,首先回顾了青藏公路多年冻土地区40余年工程地质研究历程,对高含冰量冻土与地下冰分布规律、多年冻土地表辨识标志以及多年冻土上限的勘察与确定等内容进行论述,并进一步讨论了多年冻土区公路工程地质区划与评价、冻土温度场分析特征、冻土区划与冻土地温的关系、公路冻土综合分类标准及多年冻土在气候转暖背景下退化的预警预报。在此基础上,结合高速公路高线性指标以及大尺度路基标准等技术要求,提出了新的冻土区工程地质研究目标。研究结果表明:新建冻土区高速公路需要重点关注人为活动层以及路基本体中水-热-力的状态研究;在获得长期监测数据的基础上继续深入开展冻土路基预警预报技术,并对预报模型的准确性进行验证;对现有多年冻土区路基工程措施的适应性需作进一步研究,并需结合高原冻土地区最新的工程观测结果对原有冻土路基设计原则进行修正。 展开更多
关键词 道路工程 青藏公路 综述 工程地质 多年冻土
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青藏高原工程走廊带多年冻土辨识及年平均地温预估模型 被引量：18
9
作者 陈建兵 刘志云 +1 位作者 崔福庆 金龙 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期33-41,56,共10页
基于青藏高原多年冻土与外部环境间复杂耦合换热过程分析,遴选高程、纬度、考虑坡向与坡度影响的等效纬度和植被状况,及年平均地表温度等因素作为影响多年冻土年平均地温的主要因子,并利用高精度遥感数据,初步获取了青藏高原工程走廊带... 基于青藏高原多年冻土与外部环境间复杂耦合换热过程分析,遴选高程、纬度、考虑坡向与坡度影响的等效纬度和植被状况,及年平均地表温度等因素作为影响多年冻土年平均地温的主要因子,并利用高精度遥感数据,初步获取了青藏高原工程走廊带各因子的基本性状分布。利用青藏公路与青藏铁路沿线共计127个年平均地温实测数据,运用Logistic回归和线性回归方法分别建立了青藏高原工程走廊带多年冻土年平均地温预估模型和多年冻土与融区分布的Logistic概率辨识模型,最后运用该模型构建了青藏高原工程走廊带现阶段多年冻土区划,并分析了地温的空间分布规律。结果表明:多年冻土地温预测值与实际观测值拟合度较高,且该模型较为准确地判断了融区、高温冻土、低温冻土的分布现状,与实际情况吻合较好,模型预估结果较准确。 展开更多
关键词 道路工程 年平均地温预测 回归分析 辨识 青藏高原工程走廊带 冻土区划
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青海省共和-玉树高速公路新建块石路基下的温度状况分析 被引量：12
10
作者 冯子亮 盛煜 +5 位作者 陈继 曹元兵 吴吉春 李静 胡晓莹 王生廷 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2014年第4期969-975,共7页
块石路基是多年冻土区应用最为广泛的多年冻土路基形式.为了研究多年冻土区修筑高速公路后块石路基的效果,选取青海省新建共和-玉树高速公路3个块石路基监测断面的实测资料,对路基修筑初期多年冻土温度状况进行了分析.结果表明:路基修... 块石路基是多年冻土区应用最为广泛的多年冻土路基形式.为了研究多年冻土区修筑高速公路后块石路基的效果,选取青海省新建共和-玉树高速公路3个块石路基监测断面的实测资料,对路基修筑初期多年冻土温度状况进行了分析.结果表明:路基修筑初期路基中心原天然地表下0.5 m处仍表现出季节变化规律,至原多年冻土上限深度处,温度波动幅度急剧减小.块石路基的保温效果与年平均地温密切相关,年平均地温越低,对冻土的保护效果越显著.受阴阳坡效应的影响,左路肩/坡脚温度高于右路肩/坡脚.左右路肩及中心孔下多年冻土上限都得到不同程度的抬升,抬升幅度主要受路基高度影响,与多年冻土年平均地温没有必然关系. 展开更多
关键词 共和-玉树高速公路 块石路基 温度状况 阴阳坡效应 多年冻土上限
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沥青混合料低温压实特性及其与多年冻土区路面病害关系细观建模 被引量：9
11
作者 汪水银 穆柯 +2 位作者 董元宏 金龙 李彦伟 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期49-56,共8页
为了研究多年冻土区低温施工环境对路面压实度的影响,确定其与路面现有病害间的关系,在实验室中进行了不同工况下的马歇尔试验,系统研究了压实度与成型温度、击实遍数的关系,建立沥青混合料细观有限元模型,以实测气温、风速作为计算边... 为了研究多年冻土区低温施工环境对路面压实度的影响,确定其与路面现有病害间的关系,在实验室中进行了不同工况下的马歇尔试验,系统研究了压实度与成型温度、击实遍数的关系,建立沥青混合料细观有限元模型,以实测气温、风速作为计算边界条件,模拟高寒、高海拔多年冻土地区施工期内混合料温度场分布。结果表明:低温施工环境使混合料局部出现不可压实区域,对后期路面病害产生和发展形成隐患;与传统模型相比,混合料细观模型可针对温度敏感型胶浆材料进行分析,反映其温度分布状况对路面压实度影响;以100℃,120℃作为二级路、一级路及高速路最低压实温度,提出不同工况下路面的有效碾压时间,为路面施工及养护作业施工组织设计提供依据。 展开更多
关键词 道路工程 多年冻土区 有限元方法 细观模型 低温施工
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青藏高原多年冻土区高等级公路路面结构温度场研究 被引量：14
12
作者 朱东鹏 汪双杰 +1 位作者 司伟 袁堃 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期29-36,共8页
为研究青藏高原多年冻土区不同路面宽度对路面温度场的影响,在青藏公路楚玛尔河地区进行了现场观测,观测结果初步证明不同的路面宽度吸热量存在明显的差异,并根据五道梁地区气候环境与实际工程,建立了路面结构温度场有限元计算模型,对... 为研究青藏高原多年冻土区不同路面宽度对路面温度场的影响,在青藏公路楚玛尔河地区进行了现场观测,观测结果初步证明不同的路面宽度吸热量存在明显的差异,并根据五道梁地区气候环境与实际工程,建立了路面结构温度场有限元计算模型,对不同路面结构、路基类型的路面温度场分布特性进行了对比分析,推荐了适宜于青藏高原多年冻土区温度特性的高等级公路路面结构及路基类型。结果表明:路面厚度增大,使路面结构对外界环境的温度敏感性降低,路基顶面温度年振幅减小,减少夏季外部热量向路基内部传递;整体式路基的路面结构层温度高于分离式路基,对原始地表温度场的扰动较大,在冻土地区宜采用分离式路基形式。 展开更多
关键词 道路工程 高等级公路 有限元 温度场 青藏高原
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融化夹层厚度影响因素分析与片块石路基降温效果研究 被引量：9
13
作者 陈冬根 汪双杰 +2 位作者 陈建兵 董元宏 袁堃 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2014年第4期854-861,共8页
青藏公路沿线存在大量融化夹层,常年不冻的融化夹层会使路基出现沉陷、波浪等病害,严重威胁道路的安全运营.通过对昆仑山垭口南至五道梁的地质勘探资料和地温观测数据进行分析,研究了融化夹层厚度与年平均地温、路基高度的关系,发现融... 青藏公路沿线存在大量融化夹层,常年不冻的融化夹层会使路基出现沉陷、波浪等病害,严重威胁道路的安全运营.通过对昆仑山垭口南至五道梁的地质勘探资料和地温观测数据进行分析,研究了融化夹层厚度与年平均地温、路基高度的关系,发现融化夹层厚度随年平均地温的升高而增大,随路基高度的升高呈先减小后增大的趋势.根据以上研究,提出片块石路基对融化夹层进行处治,保护路基下伏多年冻土,并通过五道梁段片块石路基试验工程进行验证.通过对地温观测数据分析,发现片块石路基能很好的消除融化夹层,在同一深度处片块石路基地温明显低于普通路基,很好的保护了下伏多年冻土. 展开更多
关键词 融化夹层 年平均地温 融沉变形 路基高度 片块石路基
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多年冻土区铁路隔振沟隔振效果的数值分析 被引量：24
14
作者 刘奉喜 刘建坤 +1 位作者 防建宏 郭大华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期48-51,共4页
研究在多年冻土地区铁路两侧设置隔振沟的隔振效果,分析隔振沟的设置的位置及深度,提出相应的工程意见。对热水地区列车运行时所引起振动沿地面传播衰减的规律进行了实测,并根据该地区的实际情况采取用数值分析的方法得到振动沿地面传... 研究在多年冻土地区铁路两侧设置隔振沟的隔振效果,分析隔振沟的设置的位置及深度,提出相应的工程意见。对热水地区列车运行时所引起振动沿地面传播衰减的规律进行了实测,并根据该地区的实际情况采取用数值分析的方法得到振动沿地面传播衰减的规律,将实测与数值结果进行对比,分析不同位置和不同深度隔振沟的隔振效果。结果表明:位置对隔振的作用影响不大,从减小强振动的区域及路基的稳定性角度综合考虑,建议在3m处为佳;随着隔振沟深度的增大,隔振的效果逐渐增强,但增大的幅度不大。 展开更多
关键词 多年冻土 隔振措施 振动衰减 试验
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光纤式结冰传感器探测沥青路面结冰过程 被引量：8
15
作者 但汉成 刘扬 +2 位作者 凌桂香 梅世龙 白诗尧 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期7-15,共9页
采用光纤式结冰传感器,利用凝冰实验室和高低温试验箱模拟路面结冰环境,测得了不同降水温度和路面温度条件下的路面结冰厚度和结冰完成时间以探测沥青路面的结冰过程。试验研究表明:采用光纤式结冰传感器测得电压-时间曲线主要分为2种类... 采用光纤式结冰传感器,利用凝冰实验室和高低温试验箱模拟路面结冰环境,测得了不同降水温度和路面温度条件下的路面结冰厚度和结冰完成时间以探测沥青路面的结冰过程。试验研究表明:采用光纤式结冰传感器测得电压-时间曲线主要分为2种类型,与结冰的厚度有关;路面结冰完成时间整体上随着路面温度的降低而减少,2℃以下的雨水温度在约-2℃的路面温度情况下,形成1 mm冰所需要的时间基本不超过10 min,能覆盖沥青路面的构造深度;结冰完成时间整体上随雨水温度增大而上升,4℃雨水在路面温度处于-1^-3℃条件下,形成6 mm以下冰的时间不会超过30 min。 展开更多
关键词 道路工程 沥青路面 路面结冰 光纤传感器 结冰机理 凝冻灾害
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青藏公路多年冻土区路基病害易发性概率模型 被引量：6
16
作者 柴明堂 张建明 +2 位作者 穆彦虎 刘戈 周国庆 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期76-83,共8页
为研究青藏公路多年冻土区路基病害的分布规律,探究路基病害与其影响因素之间的相互关系,定量计算各因子对路基病害的影响权重,最终达到预测路基病害易发性概率的目的,以青藏公路西大滩至唐古拉山约470km范围内多年冻土段作为评价路段,... 为研究青藏公路多年冻土区路基病害的分布规律,探究路基病害与其影响因素之间的相互关系,定量计算各因子对路基病害的影响权重,最终达到预测路基病害易发性概率的目的,以青藏公路西大滩至唐古拉山约470km范围内多年冻土段作为评价路段,选取体积含冰量、年平均地表温度、路堤高度、路堤走向、天然地表植被覆盖度、地表径流6个影响因子,通过已有图件地理信息提取、路基设计资料数据统计分析以及现场调查的方式,充分收集各因子的原始属性数据。同时,制作评价路段所在工程走廊内的径流分布图,通过图件与实地调查相结合的方式明确径流与公路相交的地点,并获取2014年青藏公路评价路段路基沉降面积的实测资料,以影响因子为自变量,以实测路基病害数据为因变量,引入Logistic模型进行回归分析,建立多年冻土区公路路基病害易发性的概率模型,计算评价路段内每个评价单元的路基病害易发性概率。研究结果表明:该概率模型回归结果的正确率为76.3%;易发性概率小于15%的路段占28.62%,易发性概率大于50%的路段占5.59%;易发性概率高的路段主要位于北麓河至风火山之间(K3064~K3066、K3070~K3071)、风火山至雅玛尔河之间(K3084~K3086)、沱沱河至开心岭之间(K3161~K3165)、开心岭至通天河之间(K3171、K3176~K3182、K3185)、雁石坪至唐古拉山之间(K3246)。 展开更多
关键词 道路工程 青藏公路 多年冻土 路基病害 易发性 LOGISTIC回归
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共和至玉树公路多年冻土地温拟合模型 被引量：14
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作者 刘德平 汪双杰 金龙 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期100-105,共6页
为了充分了解共和至玉树公路(简称共玉公路)沿线的多年冻土地温分布情况,为多年冻土地温预测提供必要的理论支撑,根据共玉公路及国道G214线地温监测资料,应用地温波动理论对共玉公路沿线多年冻土地温采用非线性拟合算法进行地温曲线拟合... 为了充分了解共和至玉树公路(简称共玉公路)沿线的多年冻土地温分布情况,为多年冻土地温预测提供必要的理论支撑,根据共玉公路及国道G214线地温监测资料,应用地温波动理论对共玉公路沿线多年冻土地温采用非线性拟合算法进行地温曲线拟合,得到其不同分区的地温曲线拟合预测模型,并根据此预测模型对沿线多年冻土地温进行了预测计算。研究结果表明:理论地温剖面曲线与该地区实测地温剖面曲线形态基本相似,地温随深度变化趋势基本一致,稳定地温理论值与实测值基本相同,稳定地温深度也基本一致;用提出的地温拟合预测模型进行地温断面曲线预测效果较好。 展开更多
关键词 道路工程 冻土地温 非线性拟合 预测模型 共玉公路
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基于能量平衡的多年冻土区公路设计理论研究 被引量：9
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作者 汪双杰 陈建兵 +2 位作者 金龙 董元宏 陈冬根 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2014年第4期782-789,共8页
青藏公路长期研究表明,青藏高原多年冻土公路工程空间效应敏感,主要表现为公路空间效应直接改变下伏冻土地基的天然能量平衡状态,继而引发一系列工程病害.针对这一工程问题,提出多年冻土地区公路能量平衡设计理论,研究公路工程建设引发... 青藏公路长期研究表明,青藏高原多年冻土公路工程空间效应敏感,主要表现为公路空间效应直接改变下伏冻土地基的天然能量平衡状态,继而引发一系列工程病害.针对这一工程问题,提出多年冻土地区公路能量平衡设计理论,研究公路工程建设引发的多年冻土地基能量变化状态,平衡自然环境变化和工程建设等导致的外界"有害"能量导入与工程处置措施对冻土地基中"有害"能量导出之间相互关系,从空间和时间两个维度分析多年冻土地区公路工程的能量平衡过程.据此,作为多年冻土公路工程的设计依据,将为青藏高原高速公路的科学设计提供理论支持. 展开更多
关键词 能量平衡设计 多年冻土 公路工程
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多年冻土地区热管冷却路基数值分析 被引量：9
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作者 刘奉喜 刘建坤 +1 位作者 郭大华 张鲁新 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期41-47,共7页
热管是一种利用液汽相的转换对流循环来实现热量传输的系统 ,是无源冷却系统中热量传输效率最高的装置 ;本文对采用热管冷却路基的方法进行数值模拟分析 ,对布设不同间距热管对路基冻土上限的影响进行了分析 ,得到了热管对冻土路基温度... 热管是一种利用液汽相的转换对流循环来实现热量传输的系统 ,是无源冷却系统中热量传输效率最高的装置 ;本文对采用热管冷却路基的方法进行数值模拟分析 ,对布设不同间距热管对路基冻土上限的影响进行了分析 ,得到了热管对冻土路基温度场影响的一般规律 ,并对确定热管布设间距的基本方法提出了建议。 展开更多
关键词 冻土 路基 热管 温度场
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季节冻土区隧道洞口衬砌开裂机理及防治 被引量：12
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作者 郑波 吴剑 高红兵 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第7期72-77,共6页
研究目的:近年来,在我国西北、东北等高纬度季节冻土区,短隧道或长隧道洞口段冬季衬砌开裂、春融期渗漏水等病害时有出现,严重影响隧道结构和列车运营安全。本文以东北地区某铁路线ZEST隧道为例,采用现场试验、数值模拟等手段研究案例... 研究目的:近年来,在我国西北、东北等高纬度季节冻土区,短隧道或长隧道洞口段冬季衬砌开裂、春融期渗漏水等病害时有出现,严重影响隧道结构和列车运营安全。本文以东北地区某铁路线ZEST隧道为例,采用现场试验、数值模拟等手段研究案例隧道冬季洞口段衬砌开裂、春融期渗漏水的发生机理,比较不同整治措施后,提出适合该类隧道病害的整治措施。研究结论:(1)隧址区每年冰冻期约5个月,极端温度年较差60℃以上,年平均气温2℃,属典型季节冻土区;(2)衬砌开裂段主要穿过粉质黏土层,含水率大,衬砌开裂主要由围岩冻胀力荷载作用所致;(3)建议采用喷涂12~13 cm厚保温层+防火砂浆,水沟中铺设电伴热电缆,并对既有损伤衬砌结构进行锚杆补强和对衬砌裂缝进行环氧树脂嵌补处理的整治措施;(4)从隧道病害整治效果来看,本文提出的整治措施效果显著,衬砌开裂、春融期渗漏水等问题得以解决。 展开更多
关键词 季节冻土区 粉质黏土 冻胀力 衬砌开裂 保温层
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