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冻结法施工中围岩的冻胀应力、冻胀应变和冻胀潜势
1
作者 张帅伟 李顺群 +4 位作者 陈立航 闫心怡 张丙坤 杨长松 冯洪川 《森林工程》 北大核心 2025年第3期629-635,共7页
为预测和控制冻结法施工中围岩的冻胀行为,依据弹塑性体在具有膨胀趋势时可蓄积变形能的理论,分析具有膨胀趋势受约束的冻土具有该类变形能,并在约束不足或解除时表现为冻胀应力和冻胀应变。为此,在弹性变形能理论基础上,提出冻胀潜势... 为预测和控制冻结法施工中围岩的冻胀行为,依据弹塑性体在具有膨胀趋势时可蓄积变形能的理论,分析具有膨胀趋势受约束的冻土具有该类变形能,并在约束不足或解除时表现为冻胀应力和冻胀应变。为此,在弹性变形能理论基础上,提出冻胀潜势的概念及其表述。该概念以冻胀应力和冻胀应变函数为参数,表征围岩因冻结而蓄积在土体中的变形能。并在此基础上,对某地铁沿线的粉质黏土进行系列冻胀试验。经计算得到了不同温度时的冻胀应力、冻胀应变,当冻结温度为-10℃时,冻胀应力、冻胀应变和冻胀率分别为0.338 MPa、0.446%、3.13%,计算结果与工程实际需求基本吻合。冻胀潜势可用来描述岩土体的整体冻胀行为,也对丰富和发展冻土理论和冻结法技术提供新的思路和途径。 展开更多
关键词 冻结法施工 冻胀应力 冻胀应变 冻胀潜势 冻胀率
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水工混凝土抗冻性快速检测方法研究现状及新设想
2
作者 韩宏韬 宁逢伟 +2 位作者 解颖超 王震 张耀 《水电能源科学》 北大核心 2025年第9期78-82,共5页
为保障水工混凝土抗冻性检验的及时性,提高工程建设与运行安全,系统回顾了既有混凝土抗冻性检测方法,比较了慢冻法、快冻法、单面冻融法、抗盐冻剥蚀法的标准差异。分析了以快冻法为基础的抗冻性快速检测技术、以过程参数控制为依托的... 为保障水工混凝土抗冻性检验的及时性,提高工程建设与运行安全,系统回顾了既有混凝土抗冻性检测方法,比较了慢冻法、快冻法、单面冻融法、抗盐冻剥蚀法的标准差异。分析了以快冻法为基础的抗冻性快速检测技术、以过程参数控制为依托的混凝土快速检测技术两个新趋势。提出了基于硬化混凝土结构参数、加速破坏试验、关键过程参数的混凝土抗冻性快速检测方法新设想,构建了专用曲线核心理念,阐明了新方法的具体应用流程,为水工混凝土抗冻性检验提供了新思路。 展开更多
关键词 水工混凝土 抗冻性 检测方法 快速检测
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不同防冻剂对软儿梨抗晚霜能力的影响
3
作者 徐诺 顾文毅 祁银燕 《陕西林业科技》 2025年第6期50-55,共6页
为研究软儿梨在不同防冻剂处理下抗晚霜能力,本研究以青海软儿梨为试材,通过喷施天达2116、S-诱抗素、磷酸二氢钾、植物防冻剂、芸苔素5种防冻剂研究低温胁迫下软儿梨对低温的耐受能力。低温胁迫下分别测定软儿梨枝条的相对电导率(REC)... 为研究软儿梨在不同防冻剂处理下抗晚霜能力,本研究以青海软儿梨为试材,通过喷施天达2116、S-诱抗素、磷酸二氢钾、植物防冻剂、芸苔素5种防冻剂研究低温胁迫下软儿梨对低温的耐受能力。低温胁迫下分别测定软儿梨枝条的相对电导率(REC)、半致死温度(LT50)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)含量和过氧化物酶(POD)含量,采用隶属函数分析法对5种防冻剂的防冻效果进行综合评价。结果表明:随着温度的逐渐降低,喷施5种防冻剂均有防冻效果,其防冻效果强弱依次为天达2116>芸苔素>植物防冻剂>S-诱抗素>磷酸二氢钾。因此,软儿梨树霜冻防治时优先选择的防冻剂为天达2116。 展开更多
关键词 软儿梨 低温胁迫 防冻剂 抗晚霜 隶属函数法
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透水型级配碎石的空隙率对性能的影响
4
作者 许克健 黄卫国 +2 位作者 徐书东 喻胜 李玉鹏 《公路交通科技》 北大核心 2025年第9期65-71,共7页
【目标】目前,海绵城市建设的推进对透水铺装材料的性能提出了更高要求。因此,本研究旨在完善透水型级配碎石的级配设计方法,并探究空隙率对其路用性能的影响规律,为海绵城市透水铺装材料的设计与应用提供理论依据。【方法】首先通过综... 【目标】目前,海绵城市建设的推进对透水铺装材料的性能提出了更高要求。因此,本研究旨在完善透水型级配碎石的级配设计方法,并探究空隙率对其路用性能的影响规律,为海绵城市透水铺装材料的设计与应用提供理论依据。【方法】首先通过综合考量级配碎石的骨架间隙率与细料填充率,基于体积法开展透水型级配碎石的级配设计方法研究。随后,研究进一步制备了空隙率分别为14%,16%,18%,20%和22%的5组透水型级配碎石试件,测试并分析了不同空隙率试件的加州承载比值、变水头和常水头渗透性能,以及经历冻融循环后的级配碎石膨胀率变化和性能演变规律。【结果】采用体积法能有效控制透水型级配碎石的体积参数;随空隙率增加,试件的CBR值呈线性下降趋势,渗透系数呈指数增长规律,而冻融循环作用对试件性能影响相对较小。【结论】将透水型级配碎石空隙率控制在20%左右,可在保证足够强度的前提下,兼具良好渗透性与抗冻性,满足透水铺装材料的综合性能要求。 展开更多
关键词 道路工程 空隙率控制 体积法 透水型级配碎石 抗冻性
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富水砂卵石地层联络通道冻结法施工温度场和冻胀应力分析
5
作者 周立波 《福建建设科技》 2025年第1期40-44,共5页
针对富水砂卵石地层联络通道冻结法施工冻结效果较难判断问题,同时为探究冻胀应力对隧道结构的影响,依托某地铁1号线地层条件,采用数值仿真软件建立了三维热力耦合模型,分析了冻结法施工过程中温度场随时间的变化规律和冻胀应力对盾构... 针对富水砂卵石地层联络通道冻结法施工冻结效果较难判断问题,同时为探究冻胀应力对隧道结构的影响,依托某地铁1号线地层条件,采用数值仿真软件建立了三维热力耦合模型,分析了冻结法施工过程中温度场随时间的变化规律和冻胀应力对盾构隧道结构的影响。结果表明:(1)在该富水砂卵石地层中,联络通道侧墙部位和拱部区域以及泵站下部区域的冻结壁冻结效果较好,能满足冻结设计标准要求;联络通道中心范围区域内局部未产生冻结,更有利于施工作业;(2)冻结周期第21天时,富水砂卵石地层联络通道水平通道的中部区域可完成第I冻结阶段冻结壁交圈,拱部与边墙角部连接区域的冻结壁交圈时间最长;(3)冻胀应力作用下管片位移主要为整体位移和水平变形。 展开更多
关键词 联络通道 冻结法 温度场 冻胀应力
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考虑轴向与弯曲变形耦合的梯形渠道弹性冻土地基梁模型
6
作者 肖旻 王正中 +3 位作者 吴浪 杨晓松 崔浩 葛建锐 《工程力学》 北大核心 2025年第7期208-219,共12页
弹性地基模型能有效反映冻土-结构相互作用,在渠道冻胀力学分析中得到广泛应用。在现有模型基础上,考虑衬砌板法向冻胀变形与接触面切向位移的耦合效应,基于Winkler假设构建考虑轴向与弯曲变形耦合的梯形渠道冻土地基模型,并应用微分算... 弹性地基模型能有效反映冻土-结构相互作用,在渠道冻胀力学分析中得到广泛应用。在现有模型基础上,考虑衬砌板法向冻胀变形与接触面切向位移的耦合效应,基于Winkler假设构建考虑轴向与弯曲变形耦合的梯形渠道冻土地基模型,并应用微分算子级数法及卡尔达诺公式对耦合方程组进行了求解。相比已有研究,该模型可选取更加灵活且物理意义明确的边界条件,可同时兼顾衬砌两端法向与切向边界。通过引入待定参数克服了前后模型不一致的不足,实现衬砌板法向-切向位移及板间相互作用力的一体化求解。以甘肃靖会总干渠为例计算各截面冻胀变形,并与弹性支承法、有限元法计算值及实测数据对比,验证模型的合理性与适用性。以塔里木灌区某工程为例,对各截面冻胀变形、接触面切向位移、截面弯矩及上表面应力进行计算。结果表明:该文模型、非耦合模型及有限元法计算结果的总体变化趋势一致,该文模型计算值较非耦合模型更加接近观测值。对底板切向位移的计算表明该模型可有效体现由于阴、阳坡差异引起的底板接触面切向位移、切向冻结力的非对称分布规律。通过计算上表面应力确定的易裂位置与实地调研成果符合良好。 展开更多
关键词 渠道 冻胀 弹性地基梁 轴向与弯曲变形耦合 微分算子级数法
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考虑温度相关冻胀率的浅埋隧道冻结法施工地表变形计算 被引量：1
7
作者 肖旻 李苗苗 +4 位作者 王正中 刘俊伟 江浩源 吴浪 王则乐 《冰川冻土》 2025年第2期408-416,共9页
地表冻胀变形是评估浅埋隧道水平冻结施工引起邻近既有结构力学响应的关键因素。现有研究无法合理考虑冻结壁不均匀温度场导致冻胀率的空间差异分布,为克服上述不足,结合随机介质理论和叠加原理,引入折算热膨胀系数的概念,在热弹性力学... 地表冻胀变形是评估浅埋隧道水平冻结施工引起邻近既有结构力学响应的关键因素。现有研究无法合理考虑冻结壁不均匀温度场导致冻胀率的空间差异分布,为克服上述不足,结合随机介质理论和叠加原理,引入折算热膨胀系数的概念,在热弹性力学框架下提出了一种单圈管水平冻结施工引起地表冻胀变形分布的计算方法。结合工程实例,分别应用本文方法、传统方法、有限元法计算了单圈管冻结引起的地表变形分布,并与观测值进行对比分析,以表明本文所提方法的合理性与适用性。最后,分别探讨了冷媒介质温度、隧道中心埋深及冻结锋面扩展系数ε对水平冻结施工引起地表冻胀变形分布的影响规律。结果表明,冷媒介质温度越低,地表冻胀变形总体呈增大趋势,对隧道中心正上方土体变形影响显著;隧道埋置深度越大,最大地表冻胀变形减小,影响范围也逐渐减小;ε越大,最大地表冻胀变形及影响范围均增大,但增大幅度不明显。本研究可为浅埋隧道水平冻结施工技术在高风险地下工程领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 隧道 人工冻结法 地表变形 随机介质理论 温度相关冻胀率
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许昌铁矿北进风井冻结法水文孔异常分析
8
作者 王龙 《建井技术》 2025年第1期91-94,71,共5页
许昌铁矿北进风井采用了冻结施工技术。由于水文孔施工完成后经历了较长的停工期,导致原有水文孔失效。因此,在十年后重新开工时重新施工了新水文孔,并采取了多项措施以确保新水文孔能够准确反映冻结壁的交圈情况,为未来类似工程提供了... 许昌铁矿北进风井采用了冻结施工技术。由于水文孔施工完成后经历了较长的停工期,导致原有水文孔失效。因此,在十年后重新开工时重新施工了新水文孔,并采取了多项措施以确保新水文孔能够准确反映冻结壁的交圈情况,为未来类似工程提供了宝贵的参考经验。 展开更多
关键词 立井井筒 冻结法 水文孔 冻胀水计算 水位观测
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基于递减平均法的中卫市春季最低气温和霜冻精细化格点预报产品订正及检验
9
作者 庞婷婷 杨苑 +1 位作者 张亚刚 陈星宜 《河南科技》 2025年第19期106-115,共10页
【目的】针对ECMWF细网格模式在宁夏中卫市春季最低气温预报中的系统性偏差,通过递减平均法构建多模型订正体系,提升霜冻灾害防御能力。【方法】利用2021—2023年春季0.05°×0.05°ECMWF预报数据和实况资料,建立DAM_EC、DA... 【目的】针对ECMWF细网格模式在宁夏中卫市春季最低气温预报中的系统性偏差,通过递减平均法构建多模型订正体系,提升霜冻灾害防御能力。【方法】利用2021—2023年春季0.05°×0.05°ECMWF预报数据和实况资料,建立DAM_EC、DAM_TMIN_ECT和DAM_TMIN_PRE等3种预报模型,并与中央台指导预报EC模式进行格点检验对比,系统评估其对中卫市春季最低气温及霜冻的预报性能。【结果】结果表明:①最低温度预报方面,DAM_TMIN_ECT和DAM_TMIN_PRE较EC模式准确率分别提升7.6%~1.5%和7.8%~1.6%,其中3月上旬至4月中旬降水因子影响显著,DAM_TMIN_PRE准确率最高(63%~78%);4月下旬至5月下旬云量因子作用增强,DAM_TMIN_ECT准确率最高(77%~80%)。②霜冻预报方面,24 h时效订正效果最佳,轻度、中度和重度霜冻的订正技巧分别达24%、8%和23%;经DAM系列方法订正后,大部分区域误差普遍≤2℃,其中轻度霜冻在沙坡头区东北部、香山乡及海原县甘盐池等区域改善显著;中度霜冻在沙坡头区南北部和海原县中北部误差明显减小;重度霜冻在海原县中西部预报精度显著提升。区域对比表明,DAM_TMIN_ECT在中北部、DAM_TMIN_PRE在南部表现最佳,整体预报精度较EC模式有显著提高。【结论】基于两种模型在不同气象条件下的互补优势,建议采用动态集成方案,以进一步提升中卫市春季霜冻预报准确率,为精细化气象服务提供可靠技术支撑。 展开更多
关键词 递减平均法 降水 云量 春季最低气温 春季霜冻
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纤维增强粉煤灰混凝土耐久性研究
10
作者 杨志刚 董世博 +2 位作者 仲小玲 张晨 邬丛斌 《粉煤灰综合利用》 2025年第3期23-27,48,共6页
针对西北地区冬季环境中混凝土结构物的耐久性问题,探究粉煤灰与纤维对混凝土服役期寿命的增长趋势,选用两种不同配合比,开展冻融循环试验,对耐久性进行研究。建立Weibull(威布尔)概率分布函数,对其退化规律建立模型;选用最小二乘法进行... 针对西北地区冬季环境中混凝土结构物的耐久性问题,探究粉煤灰与纤维对混凝土服役期寿命的增长趋势,选用两种不同配合比,开展冻融循环试验,对耐久性进行研究。建立Weibull(威布尔)概率分布函数,对其退化规律建立模型;选用最小二乘法进行Weibull(威布尔)参数估计值的计算。结果表明:两组配比下混凝土经过循环质量损失普通混凝土(简称A组)为4.3%、SY-A粉煤灰混凝土(简称B组)为3.63%;相对动弹性模量损伤A组为35.4%、B组为27.4%;强度损失A组为30.6%、B组为21.9%;根据寿命预测A组循环345次、B组循环450次达到极限。依据Weibull函数构建的图像模型能有效的描述寿命损失的过程,可反应出结构物失效点,Weibull函数能有效预测混凝土的服役寿命。 展开更多
关键词 抗冻性能 模型预测 强度损失 动弹模量 快冻法
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木质素基导电水凝胶及其在超级电容器电解质中的应用 被引量：5
11
作者 张培元 余婷 +3 位作者 陈礼辉 刘凯 李建国 周吓星 《中国造纸学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期61-69,共9页
木质素基导电水凝胶由木质素及其衍生物交联制备而成。作为制浆造纸工业的副产物,木质素来源广泛,且其本身具有的官能团能够赋予水凝胶可调节的功能特性。通过不同方式制备木质素基导电水凝胶,可以进一步提高木质素的附加值并拓宽其应... 木质素基导电水凝胶由木质素及其衍生物交联制备而成。作为制浆造纸工业的副产物,木质素来源广泛,且其本身具有的官能团能够赋予水凝胶可调节的功能特性。通过不同方式制备木质素基导电水凝胶,可以进一步提高木质素的附加值并拓宽其应用范围。本文基于木质素的种类、基本结构单元、官能团,按照不同分类方式归纳了木质素基导电水凝胶的制备方法,并展望了木质素基水凝胶电解质在低温下仍能保持良好电化学性能的超级电容器中的应用前景。 展开更多
关键词 木质素 导电水凝胶 电解质 制备方式 抗冻性 电化学性能
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水泥预加固-人工冻结联合工法加固地层冻胀特性 被引量：3
12
作者 王帅儒 金修伟 +3 位作者 陈士军 鹿庆蕊 张敏思 谢胜军 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第13期5566-5576,共11页
以广州地铁十四号线一个联络通道冻结工程为背景,采用联合工法施工,通过有限元软件建立联络通道冻胀位移场三维数值模型,研究了盐水温度和水泥掺量对土体冻胀位移的影响,并计算不同冻结壁厚度下地表冻胀位移量以及联络通道开挖土体的塑... 以广州地铁十四号线一个联络通道冻结工程为背景,采用联合工法施工,通过有限元软件建立联络通道冻胀位移场三维数值模型,研究了盐水温度和水泥掺量对土体冻胀位移的影响,并计算不同冻结壁厚度下地表冻胀位移量以及联络通道开挖土体的塑性区域,在满足施工安全的前提下,进一步对冻结壁设计参数进行优化,以减小土体冻胀位移。结果表明:采用水泥预加固-人工冻结联合工法施工,当水泥掺量设定为12%,盐水温度控制在-31~-25℃时,积极冻结末期,地表冻胀位移能够满足工程监测要求;水泥掺量设定为12%,冻结壁厚度设定在1.8 m,盐水温度控制在-31℃。可见相对于原施工方案,采用联合工法施工,积极冻结末期地表冻胀量减小了73%。 展开更多
关键词 联合工法 冻胀位移 数值模拟 冻结 水泥
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人工冻结联络通道冻胀三维扩展规律模型试验研究 被引量：4
13
作者 王磊 《建井技术》 2024年第1期38-43,共6页
为解决人工冻结联络通道冻土冻胀引发管片结构安全难题,采用相似模拟试验方法,对人工冻结过程中冻土三维冻胀特性进行了模型试验研究,得出以下结论:①冻胀引发地表及地表下20、40、60mm上覆土体曲线呈现冻结壁上部位置变形较大、边界位... 为解决人工冻结联络通道冻土冻胀引发管片结构安全难题,采用相似模拟试验方法,对人工冻结过程中冻土三维冻胀特性进行了模型试验研究,得出以下结论:①冻胀引发地表及地表下20、40、60mm上覆土体曲线呈现冻结壁上部位置变形较大、边界位置变形较小的趋势,冻胀引发地表抬升曲线呈现高斯分布特征;②管片变形大致分为小变形-大变形-小变形3个阶段;③冻结壁径向扩展体积与轴向扩展体积比为15∶1,冻结壁径向扩展厚度与轴向扩展厚度比为1.1∶1。研究结果对不同约束下的人工冻土三维扩展规律进行了初步探索。 展开更多
关键词 人工冻结法 冻胀 模型试验 径向扩展 轴向扩展 联络通道
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基于霜种子法制备含甲烷水合物砂土的力学特性
14
作者 唐昊 颜荣涛 +2 位作者 于鸿飞 吴远成 杨德欢 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期675-684,共10页
实验室制备具有典型代表特征的均匀试样是研究天然气水合物沉积物力学特性的前提条件。通过含甲烷水合物砂土(HBS)的三轴剪切试验,首先对比富气法和霜种子法制得HBS试样的力学特性区别,并分析其差异机制;同时,系统性研究霜种子法制备的... 实验室制备具有典型代表特征的均匀试样是研究天然气水合物沉积物力学特性的前提条件。通过含甲烷水合物砂土(HBS)的三轴剪切试验,首先对比富气法和霜种子法制得HBS试样的力学特性区别,并分析其差异机制;同时,系统性研究霜种子法制备的HBS试样变形和强度特性受水合物饱和度的影响规律。试验结果表明:霜种子法制得试样强度高于富气法制备的试样,主要原因在于富气法制得HBS试样中水合物分布相对不均匀;霜种子法制得试样强度和割线模量随水合物饱和度上升而提高,其内摩擦角基本不受水合物饱和度影响,但黏聚力与水合物饱和度呈现明显的正相关影响趋势。 展开更多
关键词 天然气水合物 三轴试验 力学特性 霜种子法 富气法
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卸压孔设置对冻结暗挖隧道冻胀卸荷影响研究 被引量：2
15
作者 黄建华 陈伟斌 严耿明 《人民长江》 北大核心 2024年第2期146-155,170,共11页
冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规... 冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规律和设置卸压孔前后冻结暗挖隧道的位移变化特点。研究结果表明:人工冻结加固技术结合卸压孔应用,对土体冻胀力的释放和冻胀变形的控制效果较好,与没有设置卸压孔时的地层相比,卸压孔在冻土帷幕冻结交圈形成后,为土体冻胀提供自由变形空间,降低了土体的冻胀位移和冻胀应力;冻结期末2个冻结暗挖隧道中心点纵向剖面处冻胀位移最大值由28.88 mm降至16.75 mm,冻胀应力最大值由335 kPa降至265 kPa,卸压作用效果明显。研究结果可为人工冻结暗挖隧道工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 冻结法 冻胀变形 卸压孔 位移场 暗挖隧道
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高流速卵石地层地铁联络通道人工冻结温度场研究 被引量：3
16
作者 韩昀希 冯利华 +2 位作者 任全军 沈宇鹏 刘欣 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期5134-5142,共9页
地铁联络通道的开挖经常受到地下水干扰,人工地层冻结法凭借其优秀的封水性和适应性成为富水地层联络通道施工的首选工法。依托北京地铁12号线苏州桥站~人民大学站区间1#联络通道冻结工程,通过现场实测研究地层温度场和泄压孔压力的发... 地铁联络通道的开挖经常受到地下水干扰,人工地层冻结法凭借其优秀的封水性和适应性成为富水地层联络通道施工的首选工法。依托北京地铁12号线苏州桥站~人民大学站区间1#联络通道冻结工程,通过现场实测研究地层温度场和泄压孔压力的发展规律,分析冻结帷幕的交圈特征,确定高流速地层冻结壁薄弱位置。结果表明:盐水去回路温度在冻结初期迅速下降,而后降速减缓并最终稳定在-28℃以下;测温孔中土体与管片交界处的温度高于土体内部,渗流上游冻结壁温度高于下游,这些区域应当重点监测;冻结至59 d时,利用基于实际降温速率的分阶段冻结壁厚度计算方法求得不同截面位置处的冻结壁最小厚度为2495.2 mm,同时泄压孔压力已全部释放并保持稳定,冻结壁不再发展,满足联络通道开挖要求。研究成果能为高流速地层的人工冻结参数选取和监测提供理论支持。 展开更多
关键词 联络通道 人工地层冻结法 温度场 冻结壁厚度 冻胀力
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寒旱区湿陷性土地基渠道衬砌结构改造的数值模拟研究 被引量：3
17
作者 杨庆胜 徐慧 +1 位作者 顾宁 王海若 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期193-197,共5页
寒旱区输水渠道防渗衬砌结构极易发生冻胀破坏而影响灌区供水安全和稳定运行。为提高湿陷性黄土地基渠道的抗冻胀性能,以宁夏固海扬水灌区衬砌渠道为例,通过分析原型渠道冻胀破坏特征,基于提高防渗体抗冻胀变形能力的思路,提出了三种不... 寒旱区输水渠道防渗衬砌结构极易发生冻胀破坏而影响灌区供水安全和稳定运行。为提高湿陷性黄土地基渠道的抗冻胀性能,以宁夏固海扬水灌区衬砌渠道为例,通过分析原型渠道冻胀破坏特征,基于提高防渗体抗冻胀变形能力的思路,提出了三种不同边坡系数、断面结构形式和边坡筑构材料的防渗结构优化方案,并应用ABAQUS软件,分别计算分析了不同方案的衬砌结构受热力耦合作用下的冻胀变形特征与受力状态。结果表明,在湿陷性黄土地区,弧底梯形渠道的抗冻胀性能普遍优于梯形断面渠道;在渠道防渗衬砌体基土之间加设一定厚度的水泥砂浆垫层,能有效减弱衬砌结构在冻胀作用下的应力集中现象;适当减小渠道边坡系数能有效减少渠道内的冻胀应力峰值;在三种衬砌改造结构中,其峰值应力减幅分别为70.49%、63.36%、27.68%,最大冻胀量降低率分别为7.70%、5.05%、-2.82%,选取边坡系数为1∶1.75的弧底梯形断面型式,并在混凝土防渗面板与基土间设置水泥砂浆垫层时,其抗冻胀效果最佳,可在同类地区推广应用。该研究结果为跨越湿陷性黄土地基的灌区渠道结构改造提供参考,也可为同类地区渠道的防冻胀设计提供依据。 展开更多
关键词 衬砌渠道 冻胀破坏 砂浆垫层 有限元法 热力耦合 数值模拟
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人工冻结水泥改良土冻胀融沉特性研究
18
作者 花思旭 陈士军 +2 位作者 鹿庆蕊 陈晓鹏 李栋伟 《森林工程》 北大核心 2024年第6期196-208,共13页
针对人工冻结法缺陷引起冻胀融沉的施工问题,采用室内试验的方式,研究不同水泥掺量和养护龄期作用下冻结水泥改良土冻胀融沉性能,并通过数值模拟与试验数据相互验证。研究表明,随水泥掺量的增加,样本冻胀融沉率逐渐降低;水泥掺量达到8%... 针对人工冻结法缺陷引起冻胀融沉的施工问题,采用室内试验的方式,研究不同水泥掺量和养护龄期作用下冻结水泥改良土冻胀融沉性能,并通过数值模拟与试验数据相互验证。研究表明,随水泥掺量的增加,样本冻胀融沉率逐渐降低;水泥掺量达到8%时,样本的冻胀融沉抑制率最优;养护龄期在14 d后,冻胀融沉率基本不变;在12%水泥掺量下,模拟值与实测值的冻结锋面发展规律较为接近;冻结初期,冻结锋面向下传递速率较快,越靠近暖段冻结锋面传递速率越慢,两者到达冻结锋面80 mm处,模拟值较快,差值为1.5 h。研究结果表明数值模拟能有效反映水泥改良土的冻胀机理。 展开更多
关键词 冻结法 水泥改良土 冻胀融沉 数值模拟 有限元分析
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人工冻土冻胀引发上覆地层与结构变形计算方法研究 被引量：1
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作者 王磊 陈湘生 +1 位作者 伍军 刘志强 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期134-146,共13页
人工冻结法在地下特殊施工中的冻胀风险引发广泛关注,上覆地表变形可能造成城市道路、建筑结构变形,继而引发破坏,需要对地表及结构变形进行预测。瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现,基于Peck公式计算思路,对冻胀引起的上... 人工冻结法在地下特殊施工中的冻胀风险引发广泛关注,上覆地表变形可能造成城市道路、建筑结构变形,继而引发破坏,需要对地表及结构变形进行预测。瞄准冻胀的实质是冻土中水分迁移引起的宏观表现,基于Peck公式计算思路,对冻胀引起的上覆地层变形进行公式推导和参数取值,得出适合计算冻胀变形的冻隆公式,以求解冻结过程中上覆地层产生的冻胀量。通过水分迁移试验测定冻结水分迁移速度,推导和归纳冻结外锋面半径经验计算方法,得出冻土体积增加量计算公式。以郑州某冻结工程实测数据,计算土体冻结过程中的水分体积增加率,冻隆公式计算值与实测值接近,满足施工过程中安全评价分析的需求。研究成果可为人工冻结技术在高风险地下工程领域的技术研究应用提供理论基础和计算参考。 展开更多
关键词 人工冻结法 冻土体积增加量 水分迁移 冻胀 冻隆公式
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水泥稳定建筑垃圾再生集料基层路用性能研究 被引量：1
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作者 张英治 李娜 +2 位作者 崔伟 翟鹏辉 黄亚飞 《路基工程》 2024年第4期55-60,共6页
为研究水泥稳定建筑垃圾再生集料路面基层适宜的材料配合比,开展建筑垃圾再生集料基本技术性能试验,采用2种成型方式、4种水泥掺量、5种砖骨料掺配比例进行路用性能试验。结果表明:再生集料的压碎值随混凝土骨料含量的提高线性降低;振... 为研究水泥稳定建筑垃圾再生集料路面基层适宜的材料配合比,开展建筑垃圾再生集料基本技术性能试验,采用2种成型方式、4种水泥掺量、5种砖骨料掺配比例进行路用性能试验。结果表明:再生集料的压碎值随混凝土骨料含量的提高线性降低;振动压实法试件的无侧限抗压强度为重型击实法的1.5倍以上;再生集料基层的无侧限抗压强度和劈裂强度随水泥掺量的提高线性增长,随砖骨料含量的提高线性下降;水泥掺量和砖骨料含量对无侧限抗压强度影响较大、对劈裂强度影响相对较小,但水泥掺量的影响相对砖骨料更显著;随砖骨料含量的增加,再生集料基层的失水率增加,但其干缩系数降低,抗冻性能降低,骨架密实型结构的抗冻性能优于悬浮密实型结构。 展开更多
关键词 再生集料 水泥稳定基层 成型方式 失水率 抗冻性 生态环保 经济性
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