严寒地区节能住宅顶层墙体裂缝分析与防治措施

本文对严寒地区节能住宅顶层墙体裂缝原因进行了分析。经分析认为,冻胀力、温度应力是引起墙体裂缝的主要原因,同时提出了防止裂缝的措施和方法。     

近年来裂隙岩体冻胀破坏研究进展

介绍了裂隙岩体在不同冻融条件下冻胀变形规律、冻胀力及其影响因素、冻融损伤相关研究.冻胀变形规律大致可分为三阶段,影响冻胀力的因素包括裂隙水含量、外界温度变化情况、岩石力学性质等,总结了裂隙岩体冻融损伤特性,提出在未来的研究中可利用超声波实时监测岩体冻胀变形破坏过程,研究冻融作用下裂隙岩体冻胀破坏机制.     

对寒区窗台下饰面层脱落的探讨

针对严寒地区窗台下饰面层极易脱落的现象，详细论述了脱落的原因、机理及解决的措施，以能从根本上解决这一问题。     

特深基坑排桩冻土墙围护结构的冻胀力模型试验研究

润扬长江公路大桥南汊悬索桥南锚碇基坑深29 m,平面尺寸为69 m×51 m,采用排桩冻土墙围护结构,为解决该结构设计中冻胀力取值难题,进行深基坑排桩冻土墙围护结构冻胀力物模试验研究。首先根据相似理论,推导模拟试验的相似准则;然后,进行模型设计和制作;最后,通过模拟试验,首次得到没有卸压孔时,排桩所受水平冻胀力为0.238 MPa,当在冻土墙外侧施工卸压孔时,排桩所受的水平冻胀力平均值为0.133 MPa。并给出了随着基坑开挖的卸压作用,桩上受到的水平冻胀力呈现减小趋势,最大衰减率达40%。从而为这种新型围护结构的工程应用提供设计依据。     

某矿井筒检查孔人工冻土冻胀性能的试验研究

在矿井建设中,人工冻结法施工技术被广泛应用,但冻结施工中土体冻胀所带来的危害也不能忽视。本文通过对取自淮南某矿不同深度的细砂土和黏土试样进行人工冻结的冻胀性能试验,得出了这两种试样的冻胀特性以及冻胀力和冻胀率与时间的关系。     

新疆某灌区U型渠水平冻胀力变化试验研究

针对新疆某灌区多年冻土区渠道易发生冻胀破坏的问题,采用温度及应力传感器,设计实验研究了2017年10月～2018年5月,U型渠在不同埋深及土壤含水量下渠道冻胀力的变化特点。结果表明:U型渠的水平冻胀力变化与温度的变化相一致,随温度的降低其水平冻胀力逐渐增加,最大冻胀力出现在2月15日即温度最低的月份;纵断面上其冻胀力表现出先增加后减小的趋势,最大冻胀力出现在U型槽1/2～1/3位置处;在不同土壤埋深下,其冻胀力最大值随着埋深的增加逐渐向下移动,而不同含水量下,其冻胀力最大值出现的深度基本不变,位于渠道中部。     

冻结法凿井冻结壁内外部冻胀力的工程实测及分析

在郭屯矿、郓城矿冻结法凿井过程中,开展了冻结壁内、外部水平地压的现场实测研究.结果表明:地层冻结过程中,冻结壁内、外部产生了极其显著的水平冻胀力;最大冻胀力达到初始水平地压的0.8～1.23倍,普遍介于0.9～1.1倍之间;导致冻结壁外载最大达到甚至超过初始水平地压的2倍.井筒掘进过程中,冻胀力发生了不同程度的释放,冻结壁外部残余冻胀力约为最大冻胀力的0.45～0.60倍,使冻结壁外载约为初始水平地压的1.5倍.冻胀力的积聚与释放,加剧了井筒掘砌过程中冻结管与冻结壁的受力与变形,并使冻结压力接近甚至超过初始水平地压,是威胁冻结凿井安全的关键因素.     

含水裂隙冻融过程中冻胀力演化及影响因素研究EI北大核心CSCD

岩体冻融损伤的本质是水-冰相变过程中冻胀力驱动的既有裂隙的扩展,因而,研究裂隙中冻胀力的产生和演化过程是岩体冻融损伤研究中的核心问题,也是揭示岩体冻融损伤机制的基本前提。以含单裂隙灰岩为研究对象,监测冻融过程中裂隙内部温度变化、裂隙冰的形成过程以及裂隙内部冻胀力演化和裂隙端部冻胀变形,并分析不同变量(冻结速率、裂隙含水量(水占裂隙体积的比例)、裂隙深度)对裂隙冻胀特性的影响。试验结果表明:(1)冻融过程中裂隙内部温度变化可分6个阶段,在快速冻结阶段有明显的过冷和热弛豫现象,裂隙水由外向内冻结,形成冰壳将未冻水束缚在内;(2)裂隙内部冻胀力和冻胀变形的演化过程可分为5个阶段,阶段2为冻胀力和冻胀变形的产生与演化阶段,在此阶段冻胀力快速增长升至峰值后又迅速下降,冻胀变形演化则可分2种模式:快速增大后迅速降低和快速增大后缓慢增大;(3)不同变量条件下对裂隙水冻结过程中过冷度、热弛豫持续时间、最大冻胀力值影响最为显著,当裂隙深度较大时裂隙端部将会出现开裂现象。根据上述实验结果分析认为:冻融过程中冻胀力的产生和演化受裂隙中未冻水密封条件控制;密封条件的形成伴随着“未冻水冻结→冰壳断裂→未冻水挤出→冰壳闭合”过程的反复进行;密封条件形成后裂隙是否出现冻胀扩展取决于冻结速率、初始含水量及裂隙深度。     

季节性冻土区冻胀力的简化算法

针对《水工建筑物抗冰冻设计规范》单位切向冻胀力、单位水平冻胀力以表格形式给出在实际工程应用上存在的计算依赖表格、内插取值误差大、外延值域随意性等问题,通过对冻胀力与冻胀量关系曲线的线型特性分析,采用优化拟合的方法,获得了表达形式简单、取值过程简捷、计算精度高的数学表达式,可在实际工作中推广应用。     

郓城煤矿冻结法凿井的井壁冻胀力工程实测

为了深入认识冻结壁内外部冻胀力的变化规律及其对冻结壁、冻结管安全的影响,对郓城煤矿主井冻结壁内外部水平土压力进行了现场实测研究.实测发现:冻结壁形成过程中其内、外部水平土压力发生显著增长,最大值达到初始水平地压的2.03～2.07倍;表明冻结壁内、外部产生了显著的冻胀力,冻胀力最大值达到了初始水平地压的1.03～1.07倍.井筒开挖后,径向水平冻胀力得到一定程度的释放,但冻结壁内、外部水平土压力仍维持在初始水平地压的1.60～1.70倍.研究认为,冻胀力的积聚与超前释放,将显著加剧冻结管与冻结壁的受力与变形,是威胁冻结凿井工程安全的重要因素.为此,应通过冻结方案优化,降低冻胀力的积聚;并通过研发、使用新的冻结管接头形式,以提高冻结管轴向抗拉强度或对轴向变形的适应性,从而降低冻胀力对冻结凿井安全的威胁.