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引入径向不均匀冻胀系数K的隧道冻胀力弹性解
1
作者 赵军 蔡从华 +1 位作者 徐加禄 黄文虎 《河南城建学院学报》 2026年第1期16-21,71,共7页
为计算寒区隧道冻害引发的冻胀力,在总结既有模型的基础上,考虑冻融圈双向膨胀效应及围岩孔隙率的影响,引入径向不均匀冻胀系数,以更精确地描述径向冻胀量的空间分布特征。基于冻融圈整体冻胀模型的基本假定,结合寒旱区隧道围岩实际冻... 为计算寒区隧道冻害引发的冻胀力,在总结既有模型的基础上,考虑冻融圈双向膨胀效应及围岩孔隙率的影响,引入径向不均匀冻胀系数,以更精确地描述径向冻胀量的空间分布特征。基于冻融圈整体冻胀模型的基本假定,结合寒旱区隧道围岩实际冻胀过程,建立考虑径向非均匀冻胀的改进理论模型,并提出一种新的冻胀力计算模型。结果表明:不均匀冻胀系数K与冻胀力之间呈反比例关系,当K值从1/32增大到16时,冻胀力从2.097 MPa减小到0.710 MPa,说明冻结内圈对冻胀力的影响比冻结外圈的影响更大;通过对冻胀率、孔隙率、弹性模量、衬砌内径、冻融圈厚度、衬砌外径与冻胀力的数值分析后发现,冻胀率每增加0.01,冻胀力约增大0.232 MPa;孔隙率每增加0.005,冻胀力约增大0.446 MPa;冻融圈厚度每增加1 m,冻胀力约增大0.699 MPa。提出的计算模型具有一定的实用性,可为寒旱区隧道的工程建设提供一定的理论参考依据。 展开更多
关键词 寒区隧道工程 冻胀力 寒旱区隧道 径向不均匀冻胀系数
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高寒地区砾类盐渍化冻土冻结温度及盐冻胀特性
2
作者 胡超 刘宏凯 +3 位作者 杜猛 张莎莎 吴浩南 曹俱源 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期26-36,共11页
针对高寒地区粗颗粒氯盐渍土的盐冻胀特征,以新疆西南部高海拔地区某地砾类氯盐渍土为研究对象,利用高低温试验箱,研究了含盐量、含水率和冻融循环次数对土体冻结温度及盐冻胀变形影响的规律,并在此基础上利用Matlab对试验数据进行了敏... 针对高寒地区粗颗粒氯盐渍土的盐冻胀特征,以新疆西南部高海拔地区某地砾类氯盐渍土为研究对象,利用高低温试验箱,研究了含盐量、含水率和冻融循环次数对土体冻结温度及盐冻胀变形影响的规律,并在此基础上利用Matlab对试验数据进行了敏感因素分析,结果表明:在一定含水率工况下,随着氯化钠含量的增加,盐渍化富冰冻土的冻结温度逐渐降低,但氯化钠含量超过9.5%后趋于稳定;冻胀变形随含盐量变化呈非线性特征,氯化钠含量在0~4.5%时变形较小,4.5%~13.5%时变形增大,超过13.5%后再次减小;当初始含水率由多冰工况增至富冰工况时,不同氯化钠含量(0.5%、4.5%、13.5%)土体的冻结温度均升高;在冻融循环作用下,氯化钠含量0.4%和1.1%的饱冰及含土冰层试样,冻结温度随冻融循环次数逐渐降低,砾类盐渍化冻土的盐冻胀变形以融沉为主,且含水率与含盐量越高,融沉变形越大;氯盐含量是影响盐渍化冻土冻结温度的主导因素,含盐量呈现显著的非线性负效应,冻融循环表现为线性负效应,含水率影响相对较弱。研究成果可为高寒盐渍化冻土地区地基温度分区提供参考数据。 展开更多
关键词 高寒地区地基 粗颗粒盐渍化冻土 盐冻胀 冻结温度
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基于无人机多源数据与机器学习协同的冻胀丘高精度识别及多尺度空间分布格局——以美仁草原为例
3
作者 尚嗣梁 陈国鹏 杨永红 《生态学报》 北大核心 2026年第1期105-121,共17页
冻胀丘是多年冻土区常见的一种冰缘地貌现象,近年来随着气候变暖趋势的加剧,冻胀丘的发育过程呈现出显著的时空异质性特征,这种变化可能对高寒草甸生态系统的结构与功能产生重要影响。快速识别冻胀丘,并进行空间分布格局分析有助于监测... 冻胀丘是多年冻土区常见的一种冰缘地貌现象,近年来随着气候变暖趋势的加剧,冻胀丘的发育过程呈现出显著的时空异质性特征,这种变化可能对高寒草甸生态系统的结构与功能产生重要影响。快速识别冻胀丘,并进行空间分布格局分析有助于监测冻胀丘的形成和发展过程,并揭示其动态机制。以甘南州美仁草原为研究对象,采用无人机获取高分辨率可见光影像(RGB)和数字归一化表面模型(Normalized Digital Surface Model,nDSM),结合面向对象的贝叶斯(Bayes)、决策树(Decision treed,DT)、K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)、随机森林(Random forest,RF)和支持向量机(Support vector machine,SVM)分类方法进行冻胀丘的精细化识别,并分析冻胀丘的空间分布格局。结果表明:以RGB影像与nDSM为数据源,在最优分割尺度19及11项最优特征组合下,支持向量机(SVM)分类性能最优,生长季和非生长季的总体精度(OA=89.49%、90.19%)、Kappa系数(74.15%、69.73%),显著高于其他方法(KNN:OA=87.03%、88.99%;Bayes:OA=86.93%、89.94%;RF:OA=85.35%、87.61%;DT:OA=82.99%、87.60%)。基于Ripley′s L(r)函数的点格局分析表明,5种分类方法提取生长季与非生长季的冻胀丘均呈现显著聚集分布。研究提出的无人机RGB-nDSM数据融合与面向对象分类方法,可高效实现冻胀丘的精细化识别(OA>89%)及多尺度空间格局解析,为高寒草甸中冻胀丘动态监测、退化机制量化及治理策略优化提供高精度技术支撑。 展开更多
关键词 冻胀丘 Ripley′s L(r)函数 点格局 数字归一化表面模型(nDSM)
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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
4
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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寒冷地区高速铁路路基全过程冻胀控制分析 被引量：1
5
作者 张磊 刘宝 《铁道勘察》 2025年第3期85-92,113,共9页
寒冷地区高速路基冻胀是高速铁路路基工程设计及建造过程中面临的难题,依托东北地区某高速铁路,旨在从设计、施工、运营全阶段研究控制路基冻害的主要技术措施,为季节性冻土地区高速铁路路基建设及运营维护提供参考。研究表明,设计阶段... 寒冷地区高速路基冻胀是高速铁路路基工程设计及建造过程中面临的难题,依托东北地区某高速铁路,旨在从设计、施工、运营全阶段研究控制路基冻害的主要技术措施,为季节性冻土地区高速铁路路基建设及运营维护提供参考。研究表明,设计阶段应根据引起路基冻胀的填料、水分、气温等主要因素,采取换填防冻胀填料、混凝土基床、路基保温、路基面封闭及防排水等措施,从设计源头进行控制;建设过程中应根据冻胀监测情况,采取增设渗水盲沟、挖除换填等措施进行过程冻胀整治;运营阶段应对个别冻害严重地段采取疏干排水孔、微型盾构置换等处理措施。分析表明,建设期间由于路基尚未成形、表层尚未封闭、局部排水不畅等原因,监测冻胀量普遍较大,随着路基的成形及对冻胀严重段落采取相应整治措施后,建设期间路基冻胀范围在0~4 mm测点占比逐年提升,而>4 mm测点占比逐年下降,运营期间全线路基冻胀维持在较低水平。结果表明,严寒和寒冷地区路基冻胀问题难以完全避免,但通过全过程冻胀控制能够将冻胀量维持在较低水平,且能够满足高速铁路运营安全。 展开更多
关键词 高速铁路 冻土 路基冻胀 防冻胀设计 冻胀整治 冻胀监测
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河道挡墙冻胀修复的方法
6
作者 田立君 张佳伟 吴帆 《水上安全》 2026年第2期163-165,共3页
通过对河墙冻胀产生的原因进行分析,对比了解决冻胀的两种方法。一个是拆除重新修建,另一个是采用混凝土代替部分浆砌石和原土,表面镶嵌浆砌石的方法进行重新修复。
关键词 冻胀 土壤 混凝土 河墙
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冻土地区架空输电线路杆塔基础防冻胀设计研究
7
作者 程栋 《技术与市场》 2026年第2期117-121,共5页
寒冷冻土地区的输电线路杆塔基础容易受冻胀破坏,影响输电的稳定。基于冻胀机理,分析了土体类型、水分条件、温度场与外部约束等因素对冻胀的影响,提出了基底换填、基侧润滑与缓冲、深基础等防冻胀设计方案。并且利用ABAQUS热-渗-固三... 寒冷冻土地区的输电线路杆塔基础容易受冻胀破坏,影响输电的稳定。基于冻胀机理,分析了土体类型、水分条件、温度场与外部约束等因素对冻胀的影响,提出了基底换填、基侧润滑与缓冲、深基础等防冻胀设计方案。并且利用ABAQUS热-渗-固三场耦合模型,建立了杆塔基础数值模型,模拟4种方案下的温度场演化、水分迁移和冻胀力响应。模拟结果表明:基底换填可降低冻结深度约0.3 m,减少冻胀力近30%;基侧润滑与缓冲措施可以降低基础侧壁冰黏结,冻胀力可以降低64%;深桩方案通过桩端入非冻土层及侧壁套管,可以有效隔离冻胀作用,基本消除了冻胀力。研究成果可为冻土地区输电线路杆塔基础防冻胀设计提供技术参考。 展开更多
关键词 输电线路 杆塔基础 冻胀机理 数值模拟 防冻设计
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冻融循环作用下硫酸盐渍砂土盐-冻胀研究
8
作者 万应红 《低温建筑技术》 2026年第2期144-148,共5页
为研究季节性冻土区硫酸盐渍砂土的盐-冻胀特性,文中依托黄河上游陇中某调蓄水池工程,通过不同含水率与含盐条件下的冻融试验,系统分析其盐-冻胀变形规律。结果表明冻胀率随冻融次数增加先增后减,最终趋于稳定。当较高含水率(不小于11%)... 为研究季节性冻土区硫酸盐渍砂土的盐-冻胀特性,文中依托黄河上游陇中某调蓄水池工程,通过不同含水率与含盐条件下的冻融试验,系统分析其盐-冻胀变形规律。结果表明冻胀率随冻融次数增加先增后减,最终趋于稳定。当较高含水率(不小于11%)时,在第3~4次循环冻胀变化达峰值,第5次后稳定;而低含水率(9%)下冻胀变化微弱;固定含盐量时,含水率越高,冻胀率波动及稳定值越大;固定含水率时,含盐量越高,冻胀幅度、峰值及稳定值均显著增大。研究可为季节性冻土区工程的防灾减灾提供理论与试验支撑。 展开更多
关键词 硫酸盐渍砂土 冻胀 盐胀 冻融循环 含水率 含盐量
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寒区渠基盐渍土水盐迁移及盐-冻胀变形机理研究
9
作者 李积锋 郎永彪 +3 位作者 张冬伟 张溢博 张璟 李天洪 《水利规划与设计》 2026年第2期76-81,共6页
冻融循环下渠基盐渍土盐-冻胀变形是复杂的水-热-盐-力多场耦合作用的结果,现有研究对渠基盐渍土盐-冻胀内在机制的研究尚不完善,难以准确预测和分析盐-冻胀变形。为此,通过饱和硫酸钠盐渍土的冻融循环试验,结合无损监测手段,研究了硫... 冻融循环下渠基盐渍土盐-冻胀变形是复杂的水-热-盐-力多场耦合作用的结果,现有研究对渠基盐渍土盐-冻胀内在机制的研究尚不完善,难以准确预测和分析盐-冻胀变形。为此,通过饱和硫酸钠盐渍土的冻融循环试验,结合无损监测手段,研究了硫酸钠盐渍土在冻融循环过程中水盐迁移及变形机理。研究表明,冻融循环作用中,冰-水相变和盐分结晶-溶解的耦合作用,改变了土体内部温度的分布,随着盐分含量增加,孔隙中的冰-水相变作用逐渐减弱,冰-水相变释放和吸收的热量对温度场影响减弱。水分随温度周期性变化呈现出周期性的变化规律,盐渍土中盐分结晶-溶解相变作用,导致孔隙中的水分在冻融循环作用中呈现出多级阶梯降低-增大的变化特征;盐分伴随水分进行迁移,为盐分的结晶作用提供了物质基础,冻结过程中盐分结晶析出是土体盐胀变形的主导因素,孔隙内盐晶体随冻融循环的动态变化,导致较高盐分含量试样在冻融循环过程中表现为盐胀-溶沉的变形特征。研究结果揭示了冻融循环下渠基盐渍土水-热-盐-力多场耦合机制,可为盐渍化寒区渠道工程的安全运行提供了科学依据。 展开更多
关键词 盐渍土 渠道基土 盐分迁移 盐-冻胀 耦合机制
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立井冻结法施工过程中的冻胀控制技术与优化路径探讨
10
作者 翁洪雷 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2026年第1期109-112,共4页
立井冻结法作为富水不稳定地层矿山建井的核心技术,其施工过程中产生的冻胀效应严重威胁井筒安全与工程进度。本文系统探讨了冻胀现象的物理力学机理及其主要诱发因素,深入剖析了当前冻胀控制技术面临的冻胀力精准监测困难、高效低扰动... 立井冻结法作为富水不稳定地层矿山建井的核心技术,其施工过程中产生的冻胀效应严重威胁井筒安全与工程进度。本文系统探讨了冻胀现象的物理力学机理及其主要诱发因素,深入剖析了当前冻胀控制技术面临的冻胀力精准监测困难、高效低扰动外加剂研发瓶颈以及温度场与冻胀耦合调控不精细等核心挑战。基于此,针对性提出了包含智能化梯度温控技术优化冻结温度场分布、开发新型复合抗冻胀外加剂体系革新材料性能、创新间歇冻结与卸压孔工艺优化施工流程、构建基于光纤传感与物联网的实时立体监测网络、以及深度融合多物理场耦合数值模拟进行动态预测与方案预演的综合性优化路径。工程实践证明,集成应用上述路径可有效抑制土体冻胀约百分之三十至百分之四十,显著降低井壁结构受力,为立井冻结工程的安全、高效与可持续发展提供了强有力的技术支撑。研究结果对于提升我国深厚冲积层冻结法施工技术水平具有重要指导意义。 展开更多
关键词 立井冻结法 冻胀控制 温度场优化 外加剂技术 实时监测 数值模拟
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高原冻土区公路路基冻胀融沉精细化施工控制
11
作者 杨洋 《门窗》 2026年第6期223-225,共3页
高原冻土区低温、冻融循环频繁的特殊环境,导致公路路基易发生冻胀融沉病害,严重影响通行安全与使用寿命。冻胀融沉的发生与多种因素密切相关,其核心机理源于水分迁移引发的冰体形成与融化过程中土体结构的破坏。为破解这一难题,构建“... 高原冻土区低温、冻融循环频繁的特殊环境,导致公路路基易发生冻胀融沉病害,严重影响通行安全与使用寿命。冻胀融沉的发生与多种因素密切相关,其核心机理源于水分迁移引发的冰体形成与融化过程中土体结构的破坏。为破解这一难题,构建“勘察-改良-施工-监测”全流程精细化控制方案。旨在有效降低冻胀融沉风险,提升路基稳定性,为高原冻土区公路建设提供切实可行的技术支撑。 展开更多
关键词 高原冻土区 公路路基 冻胀融沉 精细化施工 填料改良
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寒区隧道围岩冻胀变形机理及试验分析
12
作者 郑卜豪 夏才初 +3 位作者 曹善鹏 赵京 徐晨 李干 《建筑技术》 2026年第3期344-347,共4页
针对寒区隧道围岩冻胀变形这一工程难题,通过系统的室内试验研究和理论分析,探究了围岩冻胀变形机理及其影响因素。研究采用高精度低温三轴试验系统,在不同温度、应力和水分条件下,对典型寒区围岩进行了冻胀变形特性测试。研究发现,初... 针对寒区隧道围岩冻胀变形这一工程难题,通过系统的室内试验研究和理论分析,探究了围岩冻胀变形机理及其影响因素。研究采用高精度低温三轴试验系统,在不同温度、应力和水分条件下,对典型寒区围岩进行了冻胀变形特性测试。研究发现,初始含水率、温度条件、应力状态和水分补给条件是影响冻胀变形的关键因素:当初始含水率从5%增至15%时,最大冻胀变形量可从0.5 mm激增至3.0 mm以上;在开放水分补给系统中,冻胀变形量可达封闭系统的3~5倍;围压从0 MPa增至2.0 MPa时,轴向冻胀变形量可减少60%以上。此外,研究揭示了冻融循环导致围岩强度劣化的规律,25次冻融循环可使岩石单轴抗压强度降低近37%。这些研究成果为寒区隧道的设计、施工和维护提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 寒区隧道 围岩冻胀 变形机理 冻融损伤
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考虑冻胀率梯度的季冻区非等压隧道不均匀冻胀解析
13
作者 李亮 陈嘉骏 赵炼恒 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期320-331,共12页
季冻区隧道在非等压应力作用下,由于冷空气的严重影响从而极易引发隧道冻害,为此进行的抗冻设计关键在于隧道运行中的冻胀力和应力分布评估。现有试验表明,寒区隧道存在明显的径向温度场所形成的围岩体积冻胀率梯度。本文考虑围岩冻融... 季冻区隧道在非等压应力作用下,由于冷空气的严重影响从而极易引发隧道冻害,为此进行的抗冻设计关键在于隧道运行中的冻胀力和应力分布评估。现有试验表明,寒区隧道存在明显的径向温度场所形成的围岩体积冻胀率梯度。本文考虑围岩冻融循环劣化引起的弹性模量和冻胀率的改变,依据围岩的不均匀冻胀特性,引入隧道温度场所形成的冻胀率径向梯度。采用复变函数映射双向非等压应力边界条件,进而提出一种季冻区非等压隧道的双重不均匀冻胀解析方法。将本文模型暂时退化后,得到了工程实例和现有理论的有效验证。参数分析表明:引入冻胀率梯度使得季冻区隧道的应力明显减小,且非等压应力作用下隧道在不同方位角的应力变化速率存在差异。随围岩不均匀冻胀特性的增强,引入冻胀率梯度所导致的隧道应力降低逐渐显著。随侧压力的增大,隧道的径向应力和环向应力提高,而隧道应力的峰值和变化速率在不同方位角的差异逐渐减小,且对隧道冻胀力的影响较小。冻融循环下,隧道在不同方位角的应力分布差异和应力变化速率大致相同,但引起的围岩劣化会导致隧道应力的增大,且隧道应力的增长幅度随冻融循环次数的增加而明显。研究成果可为季冻区非等压隧道的应力评估和抗冻设计提供理论指导。 展开更多
关键词 冻胀率梯度 围岩不均匀冻胀 冻融循环 非等压应力 季冻区隧道
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冻土区防渗衬砌渠道抗冻胀处理措施及方法 被引量：1
14
作者 宋成飞 《水上安全》 2025年第5期148-150,共3页
本文以昭苏县夏塔乡优质饲草料基地建设项目为例,从渠道抗冻胀分析、抗冻胀设计、抗冻胀措施等方面对冻土区防渗衬砌渠道冻胀破坏问题进行探析,得出冻土区防渗衬砌渠道抗冻胀设计要点,为冻土区水利基础设施建设提供参考。
关键词 冻胀破坏 抗冻胀设计 抗冻胀措施
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单向冻结条件下饱和粉质黏土的冻胀试验研究 被引量：20
15
作者 马宏岩 张锋 +1 位作者 冯德成 唐康为 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期926-932,共7页
在单向冻结条件下对饱和粉质黏土试件进行了6种工况下的室内冻胀试验研究.结果表明:冷端温度、压实度、温度梯度、上覆压力和补水条件是影响土体冻胀变形的关键因素;温度梯度、冷端温度和上覆压力与土体冻胀变形呈反比,压实度与土体冻... 在单向冻结条件下对饱和粉质黏土试件进行了6种工况下的室内冻胀试验研究.结果表明:冷端温度、压实度、温度梯度、上覆压力和补水条件是影响土体冻胀变形的关键因素;温度梯度、冷端温度和上覆压力与土体冻胀变形呈反比,压实度与土体冻胀变形呈正比;冻胀率是表征土体冻胀敏感性的关键指标,与材料参数和冻结条件有关.最后,基于试验研究提出了用于指导工程应用的路基冻胀病害防治措施. 展开更多
关键词 季节性冻土区 粉质黏土 冻胀变形 温度场 冻胀速率 冻胀率 冻胀控制
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榆林横山区雷惠渠灌区引水渠道冻胀破坏研究
16
作者 孙卫勇 王陆陆 《地下水》 2025年第3期121-123,共3页
为了掌握雷惠渠灌区引水渠道冻胀应力和冻胀量的变化趋势,引入冻胀率参数构建了非线性地基梁衬砌模型,计算分析了不同衬砌板参数时渠坡板、渠底板的冻胀力和冻胀量,研究结果表明:渠坡板、渠底板冻胀反力变化趋势和分布会受到衬砌板弹性... 为了掌握雷惠渠灌区引水渠道冻胀应力和冻胀量的变化趋势,引入冻胀率参数构建了非线性地基梁衬砌模型,计算分析了不同衬砌板参数时渠坡板、渠底板的冻胀力和冻胀量,研究结果表明:渠坡板、渠底板冻胀反力变化趋势和分布会受到衬砌板弹性模量的影响;渠坡板、渠底板在衬砌板弹性模量为35 GPa、30 GPa时的冻胀力较低;衬砌结构的冻胀量、弯矩在不同衬砌板弹性模量下的变化规律基本相同,其中弯矩表现为先增大后逐渐降低的趋势,且衬砌模量越大,结构弯矩越小;衬砌板弹性模量不同时,渠坡板、渠底板冻胀量峰值分别处于断面1.7 m、1.1 m的部位,提高衬砌板的弹性模量能够减小渠道的冻胀变形程度;根据渠道结构冻胀变形趋势,衬砌板最佳弹性模量为30 GPa。 展开更多
关键词 渠道衬砌板 冻胀率参数 非线性地基梁衬砌模型 冻胀力 冻胀量
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季冻区渠基盐渍土冻胀和盐分迁移试验研究 被引量：3
17
作者 康鑫睿 李宏波 +2 位作者 田军仓 张喆 王紫 《灌溉排水学报》 2025年第2期83-92,共10页
【目的】盐渍土作为渠道地基,在季节冻土区对渠道衬砌易造成严重的冻胀和盐腐蚀破坏,为明确固化前后盐渍土的冻胀和盐分迁移问题开展试验研究。【方法】设计了5组固化前后盐渍土的室内冻融循环试验,分别以5种压实系数(0.855、0.879、0.... 【目的】盐渍土作为渠道地基,在季节冻土区对渠道衬砌易造成严重的冻胀和盐腐蚀破坏,为明确固化前后盐渍土的冻胀和盐分迁移问题开展试验研究。【方法】设计了5组固化前后盐渍土的室内冻融循环试验,分别以5种压实系数(0.855、0.879、0.903、0.927和0.952),3种含水率(10%、14%和18%)作为控制条件,探究了固化前后盐渍土在冻融循环条件下冻胀力、冻胀量和盐分迁移量的变化规律。【结果】冻融循环中固化前后盐渍土试样的冻胀力均会出现明显的波动现象,冻胀力波动的温度区间在-10~0℃;固化盐渍土在同深度处的最大冻胀力和最大冻胀量较盐渍土有明显衰减,冻胀力衰减达65.0%、冻胀量衰减达41.8%;固化前后盐渍土试样的盐分迁移量随深度增加均呈减小趋势,同深度处固化盐渍土的盐分迁移量明显小于盐渍土;随着压实系数的增加,固化前后盐渍土的冻胀力、冻胀量和盐分迁移量均呈先增后减的变化趋势。【结论】固化盐渍土较盐渍土在抗冻性和抑制盐分迁移特性方面均有明显提高。建立了固化前后盐渍土最大冻胀力、最大冻胀量与压实系数、冻融循环次数间的关系模型以及盐分迁移量与深度间的关系模型,通过关系模型得出对于小型渠道盐渍土地基的压实系数在0.85~0.90较佳,中、大型渠道在0.94以上较为合适。 展开更多
关键词 盐渍土 冻融循环 冻胀力 冻胀量 盐分迁移
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寒区隧道冻融圈整体冻胀力计算模型研究进展 被引量：2
18
作者 刘乃飞 郭倬宇 +2 位作者 宋战平 杨蓓 鲁洁 《冰川冻土》 2025年第2期393-407,共15页
已建寒区隧道大多冻害频发,衬砌冻胀开裂严重,隧道冻胀力计算是寒区隧道防抗冻设计亟待解决的难题之一。冻融圈整体冻胀模型是应用最广的冻胀力计算模型,对寒区隧道设计至关重要。本文首先浅析冻结围岩的力学状态和强度理论,从弹性与弹... 已建寒区隧道大多冻害频发,衬砌冻胀开裂严重,隧道冻胀力计算是寒区隧道防抗冻设计亟待解决的难题之一。冻融圈整体冻胀模型是应用最广的冻胀力计算模型,对寒区隧道设计至关重要。本文首先浅析冻结围岩的力学状态和强度理论,从弹性与弹塑性角度探讨冻融圈整体冻胀物理模型,并总结均匀冻胀和不均匀冻胀假定下的冻胀力弹性计算模型与弹塑性计算模型;阐明不同冻胀变形假定下冻胀力弹性计算模型的计算思路及求解方法,分析弹性与弹塑性冻胀力计算模型的联系,并归纳不均匀冻胀假定下各冻胀因素的表达方式。在总结现有研究的基础上,探讨寒区隧道冻胀力计算模型进一步的研究方向,以期为寒区隧道工程施工设计提供参考。 展开更多
关键词 寒区 隧道工程 弹塑性 冻胀力 冻胀模型
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季节性冻土地区衬砌渠道冻胀防治技术研究进展 被引量：28
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作者 张茹 王正中 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2007年第3期236-240,共5页
渠道冻胀破坏及其防治是我国北方季节性冻土地区渠道工程中的一个重要问题。本文从渠道冻胀破坏的机理、渠道冻胀预报模式、渠道冻胀力学模型研究和渠道冻胀防治措施等四个方面总结了我国近年来渠道冻胀防治技术的前沿研究成果。我国渠... 渠道冻胀破坏及其防治是我国北方季节性冻土地区渠道工程中的一个重要问题。本文从渠道冻胀破坏的机理、渠道冻胀预报模式、渠道冻胀力学模型研究和渠道冻胀防治措施等四个方面总结了我国近年来渠道冻胀防治技术的前沿研究成果。我国渠道冻胀防治技术已从单一材料向复合材料,单一结构向复合结构,半机械化向机械化方向发展。并对目前研究工作中存在的不足和今后应进一步开展研究的若干问题提出了8点建设性意见。 展开更多
关键词 渠道冻胀机理 渠道冻胀预报模式 渠道冻胀力学模型 渠道冻胀防治措施
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多年冻土区管道地基土开式冻胀试验 被引量：4
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作者 王伟 张喜发 吕岩 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期93-99,共7页
大兴安岭地区冻土冻胀型冻害对浅埋式石油管道的安全稳定运行威胁很大。目前国内有关研究多采用闭式冻胀模拟试验,试样的含水率、干密度等因素是假设不变的,相比之下,采用各因素随试验进展而不断变化的的开式冻胀试验更能反映实际冻胀... 大兴安岭地区冻土冻胀型冻害对浅埋式石油管道的安全稳定运行威胁很大。目前国内有关研究多采用闭式冻胀模拟试验,试样的含水率、干密度等因素是假设不变的,相比之下,采用各因素随试验进展而不断变化的的开式冻胀试验更能反映实际冻胀型冻害。为此,对中俄原油管道沿线5种冻土进行了开式冻胀模拟试验,测定了各种土料冻胀率与含水率,并据此分析了二者的关系,同时与闭式冻胀试验结果进行了对比分析,还应用限制位移法测定了法向冻胀力,并与静力平衡法试验结果进行了比较和差异显著性检验。试验结果表明:(1)开式冻胀试验的冻胀率大于闭式冻胀试验的冻胀率;(2)细粒土的冻胀率对土料冻胀率的影响十分显著,并且土料的毛细管作用或抽吸作用越强烈,冻胀率就越大;(3)粗粒土的冻胀率主要受含泥量的影响,其冻胀率比细粒土小;(4)法向冻胀力的大小与试验方法和试样高度的关系密切;(5)开式冻胀试验方法更适用于大兴安岭地区管道地基土的冻胀研究。结论认为:该区多年冻土区管道垫层和挖填层的土料应选用含泥量较少的砂砾或碎石,且需要采用塑性较大的黏性土做好防排水管堤。 展开更多
关键词 开式冻胀试验 闭式冻胀试验 限制位移法 静力平衡法 冻胀率 法向冻胀力 回归分析 t法检验
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