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题名冻融作用对岸坡土体宏微观特性及岸坡稳定性影响研究
被引量：7
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作者
杨震
冀鸿兰
李超
牟献友
李扒拴
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机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
呼和浩特市托县乡村振兴统筹发展中心
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出处
《水利学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期706-716,738,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(51969020,52169017,51969025)
内蒙古自然科学基金重点项目(2022ZD08)
2018自治区应用技术研究与开发资金项目(201802104)。
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文摘
冻融作用是季冻区岸坡失稳破坏的主要原因。以黄河内蒙古什四份子弯道岸坡土体为对象,通过三轴剪切和扫描电镜试验,研究了冻融作用下岸坡土体的宏观和微观特性,并基于强度折减法,对冻融前后岸坡稳定性进行了分析。结果表明:随冻融循环次数增加,土体弹性模量、黏聚力和抗剪强度均呈减小趋势,其中弹性模量大小与含水率成反比,黏聚力在15次冻融后降幅达43.6%~60.04%,内摩擦角无明显变化规律;冻融后土体颗粒真圆度和孔隙概率熵随冻融次数增加先下降后上升,颗粒分形维度变化趋势与之相反,土体定向性和孔隙率呈增大趋势;黏聚力与土体孔隙率和颗粒真圆度相关,特别是与孔隙率呈高度负相关性,且土体微观参数间有明显的自相关性;冻融后岸坡稳定安全系数降幅达41.8%,说明冻融作用会显著降低岸坡稳定性,冻融后岸坡易发生失稳破坏。
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关键词
冻融循环
抗剪强度指标
微观结构
岸坡稳定性
黄河内蒙古段
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Keywords
freeze-thaw cycles
shear strength index
micro structure
bank stability
Inner Mongolia reach of the Yellow River
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分类号
TV871
[水利工程—水利水电工程]
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题名冰盖下桥墩局部冲刷新型防冲组合结构试验研究
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作者
武庆泽
罗红春
牟献友
张宝森
李扒拴
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机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
黄河水利委员会黄河水利科学研究院
呼和浩特市托克托县乡村振兴统筹发展中心
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出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第3期145-153,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52169017、51969020)
内蒙古自然科学基金青年基金项目(2023QN05026)。
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文摘
河流冰盖的形成改变了桥墩周围的水力特性,导致桥墩局部冲刷加剧。基于动床冲刷,在冰盖及明流条件下进行了螺纹式减冲索与钩环式护圈组合的新型防冲结构室内模型试验,探究其对桥墩局部冲刷的防冲效果。试验结果表明:新型防冲组合结构改变了桥墩的局部冲刷模式,延缓了冲刷过程;通过极差分析与方差分析可知,螺纹直径为6.0 mm、螺纹角为15°、螺纹排数为3的新型防冲组合结构的防护效果最优;与无防护工况相比,在粗糙冰盖条件下新型防冲组合结构桥墩最大冲刷深度减小了59.03%;螺纹式减冲索增大了桥墩表面的粗糙度,可以更好地削弱下潜流和分离墩前迎面水流,从而达到有效防冲的目的。
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关键词
桥墩局部冲刷
河流冰盖
防冲组合结构
螺纹式减冲索
水力特性
相对冲刷深度
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Keywords
local scour of bridge pier
river ice cover
anti-scouring composite structure
threaded scour-reducing cable
hydraulic property
relative scour depth
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分类号
TV131.6
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名不同冰盖条件下导流体对桥墩局部冲刷防护作用研究
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作者
贾小波
牟献友
高鹏程
李扒拴
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机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑学院
呼和浩特市托克托县乡村振兴统筹发展中心
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出处
《泥沙研究》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期65-72,80,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52379014,52169017,51969020)
国家自然科学基金联合基金项目(U23A2012)
内蒙古自然科学基金重点项目(2022ZD08)。
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文摘
基于桥墩基础的减冲防护原理,设计了一种稳定性高的防冲装置—导流体。为探究导流体对桥墩局部冲刷的防冲效果,在不同流速及覆盖条件下,采用不同形状的导流体进行模型试验。通过分析冲刷特性、最大冲坑深度、下潜流水力特性、冲坑体积和冲坑面积,选出最优形状和最佳安装位置。试验结果表明:当导流体底边高8 cm、安装位置在墩前2d时,防冲效果最好;当流速为0.32 m/s时,安装导流体可使桥墩最大冲深减小59.3%,冲坑体积减小76.1%,冲坑面积减小79.0%,下潜流流速及紊动强度明显减小。通过敏感性分析得出安装距离是影响导流体防冲效果的主要影响因素。
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关键词
导流体
最大冲坑深度
冲坑体积
冲坑面积
下潜流水力特性
敏感性分析
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Keywords
diversion body
maximum depth of scour hole
scour hole volume
scour hole area
hydraulic characteristics of underlying flow
sensitivity analysis
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分类号
TV131.6
[水利工程—水力学及河流动力学]
U442.3
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名黄河什四份子弯道冰下环流特性研究
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作者
王骁
罗红春
冀鸿兰
李扒拴
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机构
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院
呼和浩特市托县乡村振兴统筹发展中心
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出处
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2023年第4期31-36,51,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51969020,52169017)
2018自治区应用技术研究与开发资金项目(201802104)。
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文摘
为分析弯道冰下水流结构与环流分布特征,利用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)对什四份子弯道的冰下流场进行了测量,通过测量弯道的冰厚、水深、流速,分析了弯道断面冰情与冰下环流分布情况。结果表明:弯道冰下水流并不完全呈现双螺旋结构,冰封期环流集中在弯顶凹岸侧和弯顶后凸岸侧,易产生在相邻冰塞之间或是冰塞与河岸之间;环流区域环流旋度沿水深线性增大,非环流区域环流旋度则线性减小,同一位置的不同流层环流旋度大小分布基本一致,弯道后半段大于前半段,弯顶前凹岸侧大于凸岸侧,最大环流旋度位于弯顶凹岸侧,约为0.91。
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关键词
冰盖
弯道水流
横向环流
环流旋度
什四份子
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Keywords
ice cover
bend flow
transverse circulating current
circulation curl
Shisifenzi
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分类号
TV133
[水利工程—水力学及河流动力学]
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