考虑卸压孔卸荷作用的人工冻土冻胀特性研究

对于含水土层特殊地质条件下的基坑围护及地铁隧道等地下工程,冻结围护技术具有良好适应能力和突出技术优势,利用人工制冷使土中液相水冻结为固相冰,使含水土层冻结为人工冻土墙帷幕,提高含水土层强度和刚度以及止水隔渗性能,加固不稳定土层和隔绝地下水。但人工冻结围护在工程应用中,冻胀与变形对基坑围护支撑结构和周边环境影响甚大,冻胀力是支撑围护结构的主要荷载之一,而采用卸压孔(槽)的卸荷作用对冻胀的释放和变形的控制具有显著功效。通过对冻结围护工程冻胀性状有限元分析以及卸压孔对冻胀卸荷作用的探讨,结合试验监测成果验证,系统研究冻结围护工程中人工冻土的冻胀与变形及其卸荷作用下的力学性状特征,为人工冻土冻胀性态的认识以及今后冻结围护工程的推广应用提供理论基础。     

季节性冻土区路基病害分析及处理

大庆油田地处季节性冻土地区,自然环境较差,冬夏温差巨大,道路路基伴随着季节性的冻结和融化,伴生有各种冻土现象,继而产生一系列路基病害。冻胀与翻浆是两种危害较大的路基病害,土质、水、温度是形成冻胀与翻浆的三个基本条件。随着油田开发建设的不断增加,为了减少冻胀与翻浆带来的路基病害,根据路基所处的环境及特点,应积极采取相应措施。     

冷库地基土冻胀问题及处理

着重介绍了地基土冻胀的原因．产生冻胀的条件及冻胀对冷库基础的影响．阐明了怎样预防地基土冻胀对冷库基础产生的破坏作用。     

高原冻土区公路路基病害及工程对策

本文分析了青藏公路60多年来的历次改建及病害资料,以道路病害率为依据将青藏公路分为稳定区、基本稳定区、不稳定区和极不稳定区;选取了134 km典型病害路段,分析年平均地温、冻土上限退化速率、含冰量与道路病害关系,确定各因素影响下道路的平均使用年限;研究热棒、片块石、保温板、通风管路基处治效果,以及各处治措施实施后引发的新工程病害,分析新生病害的时间效应,并介绍了弥散式通风路基、单向导热板路基和路基路面一体化散热结构等适用于大尺度冻土路基的新型稳定技术。研究结果表明:年平均地温、冻土上限退化速率、含冰量等因素与道路使用寿命均为负相关关系,在各类处治措施中,热棒、片块石、保温板、通风管加片块石对病害预防的有效率较高。     

不同外载和冷端温度条件下深厚表土冻胀特性试验

通过安徽理工大学自行研制的100 KN微机控制多功能冻土冻融压缩试验机进行了不同冷端温度,不同载荷条件下的单向冻结深厚表土的试验研究.比较分析了在该条件下土体内部的温度场变化规律、水分迁移情况、位移变形规律、冻结锋面的发展与时间的关系等,试验结果表明:载荷越大土体的冻胀变形越小,水分迁移速度越小,迁移量越小等规律.掌握了深厚表土的冻结特性.     

基坑冻土帷幕冻结温度场变化规律试验研究北大核心CSCD

为提高基坑冻土挡墙的成墙效率,寻找冻结法施工中温度场的变化规律,指导冻结施工获取最佳冻结强度,基于传热学和工程流体力学对冻土温度场的影响因素进行试验分析,通过有限元ANSYS热力学模块提出了稳态与瞬态相结合的温度场计算新模型。通过试验及数值模拟着重对冻土温度场形成的人为可调控因素进行分析,对冻结管的材质及结构提出了优化方案,同时得出冷冻管间距是影响冻结效果的主要因素,最优冻结管间距为500 mm。     

平板式基础冻胀破坏原因及类型浅析

平板式基础冻胀破坏的成因分主观和客观两方面,地基土的冻胀,融沉及冻融循环等自然因素所产生的破坏作用,是建筑物失稳的客观原因,而设计不合理,施工质量差,工程管理不善等人为因素则是建筑物冻害的主观原因。本文笔者以灌区破坏水工建筑物为例,浅谈砼设计和施工中冻害的产生原因及预防措施。     

立井冻土爆破技术的研究

建立了冻土爆破冻结管震动破坏准则,进行了冻土爆破性的分析,根据冻土掏槽参数和光面爆破参数的模型试验进行冻土爆破参数的设计,并结合冻土爆破实际,提出了冻土爆破前的准备工作,如详细分析爆破作业区内冻结管的偏斜情况,计算每根冻结管距井帮的最短距离,根据井筒断面及冻结土层的特性,选择钻眼设备等。经过实践,既保证施工安全,又提高了效率。     

冻土冲击动态应力-应变曲线特征及汇聚现象分析

研究通过系统的霍普金森压杆实验,分析了冻土冲击动态应力-应变曲线的特征,验证了冻土的应变汇聚现象,揭示了产生这一现象的原因。研究发现应变率、实验冻结温度和初始含水量等参数对应力-应变曲线均有影响,而应变汇聚现象产生的首要条件是具有相同的加载应变率,与温度和初始含水量等参数无关。同时,冻土的动态裂纹损伤类型和裂纹损伤演化方式能够直接影响汇聚现象中应力-应变曲线的形状,温度损伤现象是冻土特有的动态力学性能和应变汇聚现象产生的重要原因。此外,霍普金森压杆实验特殊的冲击动态加载方式和实验基本假设产生了特定的加载历程,实验加载条件决定了应变汇聚现象的汇聚点位置。因此,应变汇聚现象反映了冲击动态加载条件下冻土特有的力学性能,是冻土固有性质和实验手段共同作用的结果。     

多年冻土的力学性质与多年冻土区冻胀危害的分析

冻土在我国分布比较的广泛，而且近年来冻土基础出现的问题也越来越多，本文对多年冻土的力学性质进行了分析，对多年冻土基础破坏问题所造成的危害进行了分析。     

青海省公路建设中的多年冻土问题浅析

介绍我省在多年冻土地区修建公路的实践,并就冻土地区公路的病害特征及原因以及多年冻土的主要工程地质问题进行分析.     

岩土的非线性冻结模型试验和相似准则

由于冰的比热和导热系数与水的比热和导热系数具有显著的差异性,因此土的比热和导热系数在冻结过程中是不断变化的。依据常热参数建立起来的温度场相似准则,难以准确反映土体在冻结过程中由热参数非线性引起的温度场演变。该文基于考虑热参数非线性变化的热传导微分方程,采用相似变换法导出了冻土模型试验中温度场的相似准则,并给出了采用原土进行模型试验时原型与模型应满足的相似关系。同时,在考虑第三类边界条件对相似准则影响的基础上,导出了模型土应满足的热物性相似条件。在此基础上,分别利用ABAQUS有限元软件对线性、非线性以及考虑第三类边界条件的原型和模型温度场进行了数值模拟,并对冻结过程中特征点的温度演变过程进行了分析。计算结果表明：建立的非线性导热相似准则能够正确反映原型冻土温度场的演变过程,说明模型土热参数的计算方法是合理的。同时表明,满足第三类边界条件的土体非线性冻结相似准则具有明确的物理意义和更高的实用价值。该研究成果为冻土模型试验中模型土的配制提供了切实合理的参数计算方法,为冻土水-热-力三场耦合模型试验的设计和实施提供了理论基础和技术支持。     

冻土地区公路病害刍议

针对公路工程中的冻土问题,就冻土地区公路主要病害及所采取的技术措施进行探讨。     

考虑围压效应的冻土三阶段强度准则

冻土抗剪强度的围压效应是寒区工程建设与冻结法施工工程承载能力分析的基础与前提。随着围压的增大,现有冻土抗剪强度试验结果既有先增大后减小的两阶段试验规律,也有先增大后减小再增大的三阶段试验规律。为描述冻土抗剪强度的特殊规律,该文对土与冰的特性分别进行了分析,认为冻土的抗剪强度所呈现的多阶段发展规律,不仅因为其继承了未冻土的强度特征,还由于冻土中孔隙冰的存在对抗剪强度有特殊的贡献。基于此,该文将冻土抗剪强度分解为反映黏聚摩擦特性的基准强度与由于存在孔隙冰而表现出的特殊贡献强度。通过利用幂函数强度表达式作为冻土的基准强度,并进一步构建描述冻土强化弱化规律的贡献强度,从而发展得出考虑冻土复杂围压效应的三阶段强度准则。对不同类型冻土的两阶段与三阶段试验结果进行的预测表明,所建立的冻土三阶段强度准则能够合理地描述冻土的抗剪强度变化规律。     

弹塑性本构模型计算冻结壁应力场和位移场

应用冻结壁在卸载状态下冻结壁-周围土体共同作用的力学模型,基于大量的冻土应力-应变关系曲线的试验,采用弹塑性非线性本构模型计算冻结壁应力场和位移场.计算结果表明,由于冻结壁在周围土体共同作用下外载比原始水平应力要低,计算的应力场和位移场和有限元模拟接近地.     

我国液氮冻结技术研究达世界先进水平

据报道,中国矿业大学留美回国的翁家杰教授在液氮冻结温度场和液氮冻土特性等研究中,在世界上首次以数理关系形式揭示了液氮冻土发展规律和冻土冻结强度与冻结温度之间的应变关系,使我国在这一领域迈入世界先进行列。1992年中国矿业大学与中煤特殊凿井公司和上海隧道工程公司合作,首次在上海地铁工程中应用液氮冻结技术获得成功。翁家杰留学期间,利用有限差分和计算机模拟技     

公路桥涵混凝土裂缝种类概述

公路桥涵混凝土由于设计,施工等种种原因往往是带裂缝工作的,每一条裂缝的产生均是有原因的,为此通过查找裂缝产生的原因,来寻找切实可行的办法,预防裂缝的出现.文章就根据公路桥涵混凝土裂缝产生的原因对裂缝的种类进行了简要的概述.     

混凝土水工建筑物常见问题及防治措施

混凝土水工建筑物由于技术条件的限制、设计考虑不周及施工质量控制不严格等原因引发产生诸如裂缝、渗漏等问题,同时随着建筑物运行年限的增加老化碳化现象日趋严重。因此混凝土水工建筑物的病害分析与处理技术及防治措施的研究愈来愈引起重视。本文通过对混凝土建筑病害类型及产生的原因分析,从设计、施工、运行管理等方面入手,对混凝士水工建筑物病害的防治进行了探讨。     

门式斗轮堆取料机轨道基础冻胀的治理

斗轮堆取料机简称斗轮机,是现代化工业中连续装卸系统的核心,主要用于港口、码头、冶金、水泥厂、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等大宗散料如矿石、煤、焦炭、砂石等存储料场的堆放、提取作业。大庆地区冬季温度过低,导致门式斗轮堆取料机轨道冻胀,影响其正常运行。因此,需要对门式斗轮堆取料机轨道基础冻胀找出原因,并制定出合理的治理方案,确保门式斗轮堆取料机运行安全。     

浅谈冻土路基处理办法

文章从调查及实验分析人手，阐述了冻土路基的产生机理及国内外研究现状，针对病害应当采取的一些处理措施，提出了解决季冻区冻土路基危害的一种办法。