降温过程硫酸钠盐渍土水-热-盐相互作用过程

受寒区复杂工程环境影响,盐渍土内部水热状态预测更加困难,而水-热-盐相互作用过程研究是寒区盐渍土冻胀及盐胀机制研究的核心与基础.为此,基于室内降温试验,得到硫酸钠盐渍土结晶温度区间,建立降温过程盐渍土中水-热-盐相互作用计算模型,并对模型的准确性进行验证.结果表明,不同盐分质量分数的硫酸钠盐渍土结晶温度差异较大,高盐分...     

冻融过程中未冻水含量及冻结温度的试验研究

 土体冻融过程中的未冻水含量是控制水分迁移及冻胀融沉的关键因素,而冻结温度是判断土体是否处于冻结状态的重要指标。基于频域反射法(FDR),测定不同初始体积含水率条件下青藏高原粉质黏土,冻融过程中的体积未冻水含量及温度变化,分析引起体积未冻水含量及冻结温度产生差异的主要原因。试验结果表明：初始含水率较高的土体,冻结过程中出现了很明显的过冷现象以及温度和体积未冻水含量的突变,而初始含水率较低的土体,这种现象并不明显。初始含水率较大的土体冻结先于初始含水率较小的土体,并且对温度突变的敏感性大于初始含水率较小的土体。对冻融过程体积未冻水含量的滞后分析发现,体积未冻水滞后度?θ和温度滞后度?T均是先增大后减小,体积未冻水滞后度?θ的峰值发生在相变区附近,其峰值随着初始含水率的增大而增大。当初始含水率等于或高于液限含水率时,含水率对冻结温度影响不大;当初始含水率低于液限含水率时,冻结温度随含水率减小而降低。     

多年冻土区地表变形与影响因素相关性分析

为研究多年冻土区地表变形与影响因素之间的相关性,以青藏工程走廊西大滩至安多多年冻土区为研究对象,利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset-interferometric synthetic aperture radar, SBAS-InSAR)技术,获取研究区地表变形信息;借助GIS平台,根据经验计算模型,获取研究区体积含冰量、年平均地温、活动层厚度3个影响因素基础数据;利用简单相关和偏相关分析法,分析地表变形与影响因素间的相关系数。结果表明:研究区地表年变形速率介于-33～15 mm/a,地表有缓慢下沉趋势,整个研究区年变形速率均值为-13 mm/a;在体积含冰量大于30%、年平均地温高于-1℃的区域,地表变形与影响因素有强相关性,偏相关系数大于0.8,P0.05。在体积含冰量为10%～30%、年平均地温为-2～-1℃、活动层厚度大于3 m的区域,地表变形与影响因素有较强相关性,偏相关系数介于0.4～0.8,P0.05。总体而言,多年冻土区地表变形与体积含冰量和年平均地温有正强相关性,偏相关系数均值为0.75和0.70;与活动层厚度有正中等相关性,偏相关系数均值为0.42。     

水工混凝土冰冻害机理及抗冻性能研究进展

冻融环境作用下水工混凝土会发生冰冻害破坏,出现表皮脱落、开裂和松动等现象,显著影响寒区水工混凝土的耐久性。外加材料可增强内部孔隙结构,从而提高水工混凝土的抗冻性。综述了混凝土自身结构、施工条件和外部环境等因素对寒区水工混凝土的冰冻害影响;总结纤维混凝土、纳米混凝土以及引气混凝土在冻融后的强度、质量以及弹性模量变化;进而阐述外加材料对水工混凝土抗冻性的影响机理。最后,提出寒区水工混凝土性能增强技术的研究构想：开展超低温-大温差以及多次冻融循环条件下水工混凝土破坏特性及增强技术研究;加强冻融、盐侵蚀及荷载耦合作用对水工混凝土抗冻性能的影响研究;提出一套完整的评价体系以客观地反映外加材料对混凝土的增强作用;综合考虑水工混凝土增强技术性能优势、经济环保、耐久性等客观因素,加强寒区水工混凝土增强技术示范工程验证与优化,扩大其实际工程应用。研究成果可为我国寒区水利工程中混凝土构筑物的建设及运营维护等提供重要技术支撑。