东北季冻区灌渠渠底土冻胀力影响因素分析

为研究东北寒区频发的渠道冻胀问题,针对黑龙江北安二龙山农场灌渠渠底冻胀情况,将其简化为一维冻胀模型,设计并制作了符合一维冻胀工况的试验装置,采用正交试验方法对影响渠底土冻胀力的因素进行分析,结果表明:平均冻胀温度是最主要的影响因素,冻胀力随温度的降低而升高,且在-40℃时(其他因素不变)法向冻胀力最大,为1.49MPa;含水率影响也比较显著,冻胀力随含水率增大而升高,但当含水率超过18%时冻胀力略有下降,含水率为18%时(其他因素不变)冻胀力最大,为1.45 MPa;当含水率为14%、平均冻胀温度为-40℃、预加压力为1 kN、土样孔隙率为62%时,冻胀力最大,冻胀最明显。     

季节性冻土对风电场杆塔基础稳定性影响研究

本文分析了风电场架空输电线路的特点以及季节性冻土对线路基础的危害,并结合风电场中35 kV直流输电线路杆塔基础的稳定进行分析.计算结果表明,在季节性冻土地区,特别是对冻深较大的地区,在基础埋深达到要求的同时,切向冻胀力也会对基础的稳定造成不利影响.因此,对季节性冻土地区的输电线路基础工程除按一般地区的要求进行设计施工外...     

寒区隧道温度场的三维有限差分分析

针对西部寒区隧道的温度场问题,以有限差分为数值计算基础,以FLAC3D2.1软件为平台,以其内置的FISH语言为工具,编制了计算程序,该程序克服了FLA CD32.1软件本身不能考虑相变潜热等缺陷。最后用该程序对某工程实例进行了数值分析。     

季节冻土区挡土墙水平冻胀力设计取值

论述了作用在季节冻土区水工挡土墙结构上的水平冻胀力压强分布图形和设计取值方法，为确定挡土墙结构上的冻胀荷载提供一个实用方法。     

水工挡土墙冻害与防冻害

文章简述了挡土墙在水平冻胀力作用下的前倾变位和强度破坏两种冻害破坏以及防冻害的方法：一是削弱、消除产生冻害的成因；二是增大墙体的断面。     

低温热力耦合下岩体椭圆孔(裂)隙中冻胀力与冻胀开裂特征研究

寒区岩体工程含水孔(裂)隙中低温水冰相变会产生冻胀力与温度应力,岩体冻融损伤与断裂是由温度应力和孔(裂)隙中的冻胀力共同作用的结果。考虑温度应力对椭圆孔(裂)隙形变的影响,推导了椭圆孔(裂)隙中的冻胀力解析方程;基于最大拉应力准则,得到了低温热力耦合下椭圆孔(裂)隙周围最大拉应力与冻胀开裂角,建立了椭圆孔可简化为椭圆裂隙进行冻胀计算的临界条件;最后采用改进的等效热膨胀系数方法对隧道单裂隙围岩冻胀力与裂隙尖端应力场进行了数值分析。研究结果表明:(1)椭圆孔中的最大冻胀力与岩石的热膨胀性、裂隙倾角和裂隙长短轴比χ等因素有关;(2)长短轴比χ≥10的扁平椭圆孔可简化为裂隙进行计算分析,此时冻胀基本发生在裂隙尖端且尖端拉应力集中明显;(3)改进的等效热膨胀系数方法可以很好的模拟裂隙中的冻胀力与裂尖应力场。     

组合地层渗流对人工地层冻结法及周围工程环境效应的影响

随着沿海地区越来越多大型跨海、越江工程的出现,人工地层冻结法面临着更加复杂的水文地质环境问题及挑战。依托工程背景,通过典型砂黏组合地层的设计,按照严格相似比,建立了组合地层渗流环境下人工地层冻结法的缩尺模型,分析了软黏土下伏较大渗流砂层的工况下,渗流对上覆冻融敏感软黏土的冻结施工及周围工程环境的影响。试验测定了不同渗流速度下各影响区域内的温度、冻胀力、地表沉降量等参数指标。结果表明下伏砂层渗流速度过大会无法完成冻结,存在临界渗流速度。且渗流工况下软黏土上下冻结帷幕边缘的冻结效果也截然不同,尤其是稳定冻结温度和冻胀力发展模式。渗流直接影响的区域,渗流对软黏土潜热效应的削弱明显,随着渗流速度增大相变平衡时间呈线性减小。综合研究成果为冻结方案优化及施工安全提出了理论性指导意见,并对现场工程可能会遇到的施工质量、隧道安全、环境治理等做出预警建议。     

土体冻融对西北地区深基坑桩锚支护内力影响试验研究

在西北高寒高海拔地区,冻融是导致深基坑支护结构变形与破坏的重要因素.通过室外试验,监测自然冻融条件下桩侧土压力、锚杆应力等数据,分析气温、水分变化对土体温度、冻胀力及锚杆应力变形的影响.结果 表明:土体温度分"骤降、平缓下降、波动下降"三个阶段,表层土体温度受气温影响下降速率最快;自然冻融条件下,基坑上部所受冻胀力随含水率变化显著,中部冻胀力随时间持续增长;基坑坑壁土体在局部深度范围内受竖向与侧向双向冻融作用,且锚杆自由段受坑壁冻融作用影响较锚固段明显;持续低温导致基坑下部锚杆应力增大,其中M4锚杆应力最终增长约56％.可见,土体冻融对支护结构的影响不可忽略,研究结果可供类似气候土质地区相关工程参考.     

低温冻结岩体单裂隙冻胀力与数值计算研究

寒区岩体工程中含水裂隙随温度降低会发生水冰相变产生冻胀力,内部冻胀力会驱动裂隙发生Ⅰ型扩展,从单裂隙入手,基于弹性力学、渗流力学和相变理论,建立了考虑水分迁移下的冻胀力求解模型,冻胀力不仅随着水分迁移通量的增加而迅速降低,还与岩石基质以及冰体的力学强度参数有关。采用等效热膨胀系数法对低温裂隙中水冰相变下热力耦合应力场进行了模拟分析,并与理论模型计算结果进行对比,结果表明冻胀力解析解与数值解吻合较好;结合断裂力学,利用应力外推法得出了裂隙尖端应力强度因子的数值解,与理论解析解及半解析解也具有较好的一致性,最后通过实例验证了等效热膨胀系数法的可靠性,可为研究低温裂隙岩体冻融损伤与裂隙扩展研究提供参考。     

抗冻技术在水利工程上的应用

根据近年来我国寒冷地区水利工程防止冻害问题的研究成果，本文就其基本概念和基本数据的确定，设计特点等和我市在应用抗冻技术的体会进行简要介绍。