冻胀力对寒区隧道衬砌结构的影响及其防治

分析了冻胀力产生的机制，从理论分析、数值计算和现场实测等方面讨论了冻胀力对寒区隧道衬砌结构的影响特点，总结了目前所采用的冻胀防治措施。     

温度周期波动时自然对流对块石导热系数测定的影响

分析了开放系统和封闭系统块石试样内部的热传输机理。数值计算和实验结果都表明,在较大的表面温度波动条件下,封闭系统的块石试样中有一定的自然对流效应产生,其降温效应随时间具有累加性,但在试样上部分中热传导占支配地位,使得试样内温度波的振幅衰减与指数规律符合较好。因此,确定路堤、护坡块石的导热系数可以采用封闭系统的细长试样。     

寒区岩石隧道防水措施浅析

针对寒区隧道防水的重要性,分析了寒区岩石隧道渗漏的原因,从设计、材料选择、后期施工各方面对寒区岩石隧道的防水措施进行了讨论,着重对混凝土抗防冻措施进行了探讨,以促进寒区隧道防水的研究,解决隧道的冻害问题.     

寒区路基遮阳的热流平衡模型及其应用

在路肩上铺设遮阳板是冷却多年冻土路基的一种重要工程措施,遮阳板上下表面及路肩的热流量控制其降温效果,但现有的研究大多分析实地遮阳板的降温效果以及遮阳板的设计参数。基于能量平衡原理,构建遮阳板与路肩的热流平衡理论模型并利用实测数据验证模型的准确性。经过对模型参数敏感性分析发现:减小遮阳板下表面热辐射系数可以有效地降低遮阳板到路肩表面的长波辐射量,从而降低路面温度。而增大遮阳板下表面的风速对减少路肩热吸收量的贡献很小。因此,减小板下表面的热辐射系数同时将遮阳板尽可能安设在接近路基表面的位置,此举既可以有效冷却路基又可以尽量避免遮阳板遭受风力破坏,有利于一步推广遮阳板的使用。     

高原寒区对工程机械性能的影响及应对措施

对动力系统的影响，各种动力机械受高寒、低气压、风沙、缸氧的影响，发动机起动难、冒黑烟、油耗增加、磨损加剧、动力下降、使用寿命缩短。     

低温热虹吸管群加固寒区建筑地基的分析计算

通过理论分析和数值模拟的方法计算了在不同排列形式下,低温热虹吸管群的传热能力和地基土体温度场.分析结果表明:在其它工况相同的条件下,不同的排列形式会引起单根热虹吸管传输功率的变化,从而对地层的温度场(既加固效果)产生影响。研究结果对寒区工程地基加固时的热虹吸管排列优化有一定的意义。     

寒区隧道围岩温度场分布特征及影响因素分析

中国高纬度、高海拔地区的隧道数量越来越多,在隧道实际运营过程中发生了不同程度的冻害,给隧道结构及公共交通带来隐患,因此冻害防治刻不容缓。通过建立寒区隧道三维传热模型,对寒区隧道温度场分布规律进行研究,讨论了初始地温、围岩密度、导热系数及比热容对温度场的影响,并对其影响程度进行了比较。结果表明：洞外低温空气是引起隧道内温度场发生显著变化的主要因素,导致隧道围岩出现径向变温圈,在自然风作用下(2 m·s^-1,-10℃),初始地温为10℃的隧道围岩变温深度达到了8 m;初始地温对运营期的隧道温度场有着直接影响,初始地温每升高5℃,运营期围岩温度增大2.5℃;隧道围岩温度与围岩比热容、密度呈正相关,但与导热系数的关系和隧道径向距离有关,径向距离小于1.3 m时,呈正相关,反之呈负相关;采用灰色关联分析法得到的隧道温度场的影响敏感性从大到小排序依次为初始地温(1)、围岩密度(0.74)、围岩导热系数(0.71)、围岩比热容(0.68),可见初始地温对温度场的影响最大。     

组合式挡土墙在寒区软基上的应用

通过实例详细地论述了组合式挡土墙在寒区软基上的应用。克服了冻胀、沉陷对工程的破坏,保证了工程正常运行,在北方水利工程建设中具有一定的推广价值     

低温条件下边坡岩石动态力学特性实验研究

我国多年冻结区和季节性冻结区面积广泛,在这些地区进行工程建设和矿产资源开采必须考虑特殊的地质和气候条件,其中寒区边坡的稳定性问题值得研究。以位于西藏自治区的玉龙铜矿为例,矿区平均海拔约4000 m,最冷月日平均最低气温约?20 ℃,冻结期长,边坡稳定性受冻融作用显著,冻结岩层给爆破开挖带来诸多困难,制约了矿山生产效率。为研究低温条件下边坡岩石的动态力学特性,从西藏玉龙铜矿边坡钻取了大理岩试样,借助含低温控制系统的分离式霍普金森压杆（SHPB）实验系统,对常温干燥、常温饱水和低温冻结三种状态的岩样进行了动态拉压力学实验,以探究温度、含水量对岩石动态力学性质的影响。试验结果表明:(1)受低温水冰相变和岩石基质冷缩的共同影响,?20 ℃冻结岩样的平均单轴动态压缩、拉伸强度较常温下有所增大。其中,岩石基质的冷缩现象是造成冻结岩石强度显著提高的主要原因。四种应变率下,压缩应力分别增大1.30、1.62、1.41、1.43倍,拉伸应力分别增大1.36、1.28、1.22和1.29倍;(2) 受孔隙水软化影响,饱水岩样动态强度小于干燥岩样,因此同一应变率下的实验数据满足规律,即冻结岩样强度最高,干燥次之,饱水最低;(3)相同应变率下,饱水大理石的动态冲击破碎时间最长,且随应变率增大下降速度最快,同时,在相同应变率下,冻结岩样破碎耗能大于常温耗能,随应变率变化增幅最大。      

基于PG分级的寒区道路沥青工程适用性研究

沥青混合料的低温开裂是寒区沥青路面最主要的问题之一,选择稠度低或劲度低的沥青来提高沥青混合料的低温抗裂性是最常见的方法,但常规沥青分级方法存在一定的局限性。主要研究了PG分级技术在寒区道路沥青工程的适用性,对四种不同的沥青进行了常规分级试验和PG分级试验,分析了沥青指标与路用性能之间的关系。研究结果表明,常规分级方法难以准确、直接地描述寒区道路主要路用性能指标——低温开裂,而PG分级技术通过蠕变劲度和蠕变速率的差异直观地反映了低温开裂指标。因此,PG分级技术更适用于寒区道路沥青工程。