渠道衬砌结构冻胀特性模拟分析

1

作者 张永玲 肖让 付俊科 《河南科技》 2024年第11期53-56,共4页

【目的】通过建立渠道混凝土衬砌结构数值计算模型,深入了解渠道混凝土衬砌结构和渠基土壤在冻胀条件下的温度变化和变形特征。【方法】利用有限元软件建立包含渠道衬砌结构和渠基土壤的数值模型,并考虑渠基土壤温度影响,模拟计算渠道... 【目的】通过建立渠道混凝土衬砌结构数值计算模型,深入了解渠道混凝土衬砌结构和渠基土壤在冻胀条件下的温度变化和变形特征。【方法】利用有限元软件建立包含渠道衬砌结构和渠基土壤的数值模型,并考虑渠基土壤温度影响,模拟计算渠道底部温度和衬砌结构的冻胀位移。【结果】研究结果表明,无论是衬砌结构和渠基土壤,考虑接触还是未考虑接触,渠基土壤温度不同深度温度变化均相同,在考虑接触的衬砌结构中,阴坡和阳坡的冻胀变位较渠底更大。【结论】衬砌结构接触或未接触条件下,渠基土壤温度分布规律是一致的,衬砌结构的阴坡和阳坡在顶部冻胀位移和变形存在明显差异。研究成果对渠道衬砌结构的抗冻胀能力方面的研究有一定的参考价值。 展开更多

关键词 渠道衬砌 数值模拟 冻胀特性

下载PDF 职称材料

深部人工冻结土力学性质研究

2

作者 张亚欣 林斌 《低温建筑技术》 2024年第3期117-120,共4页

为获取淮南某矿区土质在人工冻结条件下的力学性质,在不同的温度和含水率条件下,选取淮南某矿区不同深度不同土层进行单轴抗压强度试验和冻胀特性分析。结果表明通过回归分析,含水率和土层深度对于土样冻胀的影响大致相当;人工冻土的力... 为获取淮南某矿区土质在人工冻结条件下的力学性质,在不同的温度和含水率条件下,选取淮南某矿区不同深度不同土层进行单轴抗压强度试验和冻胀特性分析。结果表明通过回归分析,含水率和土层深度对于土样冻胀的影响大致相当;人工冻土的力学性质受温度、含水率、土层结构影响较大,随着温度梯度降低,四种土质的单轴强度均有提高;含水率对冻结土的抗压强度整体存在先增大后减小的趋势;-5℃时中砂的抗压强度整体较高,随着温度降低,应力-应变曲线强度特征较其他三种土质发生弱化。研究成果可为淮南矿区施工提供一定参考。 展开更多

关键词 人工冻土 冻胀特性 抗压强度 含水率

下载PDF 职称材料

基于非饱和渗流的粗粒土冻胀特性

3

作者 王莉莉 张钰 +2 位作者 付世博 刘英杰 马松浩 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2024年第3期424-432,共9页

为探究冷端温度与初始含水率对粗粒土冻胀特性的影响,在封闭不补水条件下进行粗粒土单向冻结试验研究,并建立冻土水热力耦合模型,分析了多因素影响下的粗粒土冻胀特性。结果表明:冷端为-20℃时,冻结区域内各土层的降温速率约为冷端-5℃... 为探究冷端温度与初始含水率对粗粒土冻胀特性的影响,在封闭不补水条件下进行粗粒土单向冻结试验研究,并建立冻土水热力耦合模型,分析了多因素影响下的粗粒土冻胀特性。结果表明:冷端为-20℃时,冻结区域内各土层的降温速率约为冷端-5℃的3~4倍,土体冻结深度比冷端-5℃时增加约41.1 mm;饱和土样在冷端处的冰体积含量为71.6%,其冻胀率约为含水率5%土样的4.5倍;冷端温度较低的情况下土体内部的温度梯度更大且降温速率更快,土体含水率与冰体积含量、冰透镜体厚度呈正相关,对冻胀率影响更显著。 展开更多

关键词 单向冻结试验 粗粒土 水热分布 冻胀特性 含冰量

下载PDF 职称材料

某高速铁路沿线天然场地季节冻胀特性监测与分析

4

作者 江凯 王茂靖 +1 位作者 冯涛 段光武 《高速铁路技术》 2024年第4期100-105,共6页

某高速铁路沿线季节性冻土大面积分布,本文依据地形地貌、土性成分及水文地质条件等特征,选定14处天然场地。通过冻融周期的监测,得到沿线地基土的冻结融化速率、最大季节冻深及地表变形量等重要数据。通过分析积雪场地及裸露场地的冻... 某高速铁路沿线季节性冻土大面积分布,本文依据地形地貌、土性成分及水文地质条件等特征,选定14处天然场地。通过冻融周期的监测,得到沿线地基土的冻结融化速率、最大季节冻深及地表变形量等重要数据。通过分析积雪场地及裸露场地的冻结融化过程与地表变形情况,结合气温、降水量、地表雪盖等因素,分析了高速铁路沿线季节性冻土的冻融特性。研究结果表明:(1)沿线有雪条件下天然场地最大冻结深度19~90 cm,平均值为45 cm;(2)沿线季节冻土冻结速率0.27~1.20 cm/d,融化速率普遍大于冻结速率,为0.28~1.92 cm/d;(3)积雪对保持土体温度、抑制土体冻结具有良好效果,能有效缩短冻结、融化时间,使最大冻结深度减小18%~24%;(4)冻胀量呈由西向东增大趋势,其变化规律和气候条件吻合。研究成果可为类似季节性冻土地区高速铁路设计及冻害防治提供借鉴。 展开更多

关键词 高速铁路 季节冻土 冻胀特性 长期监测

下载PDF 职称材料

高寒山区浅埋隧道冻胀特性及防寒措施分析

5

作者 刘赓 郭倬宇 《北方交通》 2023年第12期66-69,共4页

高海拔寒区隧道的建造经验相对较少,建成的隧道存在衬砌结冰、隧道开裂漏水、隧道墙体剥落酥碎等问题,隧道建设质量相对较低,功能大大削弱,且存在严重的安全隐患,导致养护工作十分困难。针对季节性寒区隧道工程,明确目前在寒区隧道研究... 高海拔寒区隧道的建造经验相对较少,建成的隧道存在衬砌结冰、隧道开裂漏水、隧道墙体剥落酥碎等问题,隧道建设质量相对较低,功能大大削弱,且存在严重的安全隐患,导致养护工作十分困难。针对季节性寒区隧道工程,明确目前在寒区隧道研究中存在的不足,综合考虑寒区隧道中温度等因素对围岩冻胀率和衬砌约束强度的影响,有针对性地提出寒区隧道冻害防控措施。 展开更多

关键词 高寒山区 浅埋隧道 冻涨特性 防寒措施

下载PDF 职称材料

季节性冻土区铁路接触网立柱桩基础冻胀变形数值模拟研究 被引量：4

6

作者 葛洪林 范荣鑫 +1 位作者 杨佳 富海鹰 《内蒙古大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期530-538,共9页

季节性冻土区铁路接触网基础常因土体冻胀影响,发生拔起、倾覆等工程病害,严重影响电气化铁路供电安全与平稳运营。为分析接触网基础受土体冻胀的影响过程,本研究基于热-力耦合理论,考虑土体冻胀正交各向异性、温度对路基土体冻胀率的... 季节性冻土区铁路接触网基础常因土体冻胀影响,发生拔起、倾覆等工程病害,严重影响电气化铁路供电安全与平稳运营。为分析接触网基础受土体冻胀的影响过程,本研究基于热-力耦合理论,考虑土体冻胀正交各向异性、温度对路基土体冻胀率的影响等关键因素,选取川藏铁路沿线昌都、康定、理塘三地区全年气温变化条件,分析全年不同时期接触网立柱基础冻胀变形特征。结果表明:桩基整体呈现上拔、外倾趋势,桩基整体位移量与冻深呈现正相关关系,而冻深与全年气温条件显著相关。建议可以通过保温隔热等防护措施减小冻深,从而达到改善桩基冻胀变形,提高基础冻胀抗拔稳定性的目的。 展开更多

关键词 季节性冻土 接触网立柱基础 冻胀特性 抗拔稳定性

下载PDF 职称材料

水汽补给下砂土冻胀量与微观结构参数关联研究 被引量：2

7

作者 雷华阳 张文振 +3 位作者 霍海峰 冯双喜 李其昂 刘汉磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2337-2346,2359,共11页

水汽补给可诱发砂土填料的冻胀。基于自主研发的水汽迁移和冻胀试验仪,研究了气态水补给下砂土含水率、温度和冻胀量变化规律;利用体视显微镜对冻结过程中砂土微观结构变化特征进行了研究,结合灰色关联理论分析了宏观指标冻胀量与微观... 水汽补给可诱发砂土填料的冻胀。基于自主研发的水汽迁移和冻胀试验仪,研究了气态水补给下砂土含水率、温度和冻胀量变化规律;利用体视显微镜对冻结过程中砂土微观结构变化特征进行了研究,结合灰色关联理论分析了宏观指标冻胀量与微观参数之间的关联关系。结果表明:在水汽补给下砂土会发生明显冻胀,冻结7 d时冻胀量达到3.45 mm。砂土经历冻胀后,大孔隙面积占比增加、中小微孔隙面积占比降低,孔隙数量占比变化趋势与面积占比相反,孔隙丰度值变化不大,孔隙定向角在各区间分布趋于更加均匀,孔隙定向概率熵整体呈震荡上升趋势,孔隙分形维数呈下降趋势。此外,利用灰色关联理论,建立了宏观参数冻胀量与平均孔径等微观参数之间的关联关系式,进一步揭示了水汽补给下砂土冻胀的微观机制。 展开更多

关键词 砂土 水汽补给 冻胀量 微观结构 微观参数

下载PDF 职称材料

XPS保温板在高速铁路路基结构防冻胀措施中的应用 被引量：3

8

作者 王功博 钱国玉 王永 《铁道勘察》 2019年第3期56-60,共5页

在严寒地区,引起高速铁路路基冻胀的因素主要为填料细颗粒含量、填料含水量及地温。为测试路基基床表层铺设XPS保温板的防冻胀效果,选取某客运专线DK115+373～DK115+603段为试验段,测试不同防冻胀措施(XPS保温板、基床表层毛细排水板)... 在严寒地区,引起高速铁路路基冻胀的因素主要为填料细颗粒含量、填料含水量及地温。为测试路基基床表层铺设XPS保温板的防冻胀效果,选取某客运专线DK115+373～DK115+603段为试验段,测试不同防冻胀措施(XPS保温板、基床表层毛细排水板)条件下路基温度场规律、含水量分布、防冻胀效果及冻胀变形特征。研究表明,路肩两侧冻结深度较路基中心大,受阳坡、阴坡影响也更为显著;路基横断面含水量分布随深度增加而增大,不同断面同一深度含水量变化不大; XPS保温板可有效阻止热量在路基垂直方向上的传导,从而减少路基最大冻深;且毛细排水板可防止基床表层水渗透至基床底层。 展开更多

关键词 XPS保温板 路基冻胀 冻结深度 含水量 变形特性

下载PDF 职称材料

季节性冻土的冻胀试验系统及应用 被引量：1

9

作者 邢爽 单良 +1 位作者 刘少洋 姜智文 《东北电力大学学报》 2011年第5期94-97,共4页

介绍了季节性冻土的冻胀试验系统的组成及冻土的冻胀参数的测量方法,并利用该系统对某冻胀性试验土样的冻胀参数进行一个自然冻融周期的观测,得到土温、气温、冻融深度、冻胀力、冻胀位移等数据的变化曲线,通过分析试验数据得出土的冻... 介绍了季节性冻土的冻胀试验系统的组成及冻土的冻胀参数的测量方法,并利用该系统对某冻胀性试验土样的冻胀参数进行一个自然冻融周期的观测,得到土温、气温、冻融深度、冻胀力、冻胀位移等数据的变化曲线,通过分析试验数据得出土的冻胀参数变化规律。 展开更多

关键词 季节性冻土 冻胀参数 测量 冻胀特性

下载PDF 职称材料

大庆地区碳酸盐渍土室内冻胀试验研究 被引量：2

10

作者 郭琳 王正君 +3 位作者 赵安平 宫滢 姜荣辉 王嘉峪 《黑龙江大学工程学报》 2021年第1期17-20,共4页

为了研究冻融循环对大庆地区碳酸盐渍土的冻融特性的影响,以含盐量和含水量为变量进行冻融循环试验,分析冻融作用下含盐量和含水量对该类型土的工程性质和工程性态的影响。借助GDS三轴仪进行固结不排水剪切,探究冻融循环次数对碳酸盐渍... 为了研究冻融循环对大庆地区碳酸盐渍土的冻融特性的影响,以含盐量和含水量为变量进行冻融循环试验,分析冻融作用下含盐量和含水量对该类型土的工程性质和工程性态的影响。借助GDS三轴仪进行固结不排水剪切,探究冻融循环次数对碳酸盐渍土强度的影响,解释盐胀病害发生机理、发展规律和影响因素。结果表明,含盐量和含水量对盐渍土冻融循环过程中位移的变化均有明显影响,即随着含盐量的增加,冻结过程中负温面积呈先减小后增大的趋势;随着冻融循环次数的增加,黏聚力逐渐减小,而内摩擦角先增大后减小。 展开更多

关键词 盐渍土 冻融 冻胀特性 三轴剪切试验

下载PDF 职称材料

考虑补水条件的长白铁路路基土冻胀特性试验研究

11

作者 孙延明 《铁道建筑技术》 2021年第2期21-24,48,共5页

水作为季冻土发生冻胀的主要条件之一,对土体的冻胀特性有显著影响。本文选取长白铁路扩能改造工程CBSG-3标段沿线不同路基土样,基于开放系统下的室内季冻土冻胀试验,开展-15℃下的单向冻结补水试验,探究不同土样在饱和补水和非饱和补... 水作为季冻土发生冻胀的主要条件之一,对土体的冻胀特性有显著影响。本文选取长白铁路扩能改造工程CBSG-3标段沿线不同路基土样,基于开放系统下的室内季冻土冻胀试验,开展-15℃下的单向冻结补水试验,探究不同土样在饱和补水和非饱和补水工况下的冻胀特性。结果表明,不同土样冻胀量发展大都经历三个阶段:快速增长—缓慢增长—保持稳定;土样本身含水率和外界水源都可显著增加土的冻胀率,在饱和补水与非饱和补水工况下,淤泥质粉质黏土冻胀率最大分别为38.8%、31.2%,粉砂土的冻胀率最小分别为21.7%、11.1%。基于研究结果,制定不同路段的路基防冻胀措施。 展开更多

关键词 路基 开放系统 冻胀特性 冻胀率

下载PDF 职称材料

PS加固坎儿井井壁黄土的工程特性试验研究

12

作者 安鹏 朱石磊 +2 位作者 强城成 王松鹤 徐强 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期171-177,共7页

冻融循环引起的井壁剥落是坎儿井破坏的初始阶段和主要形式。为探究高模数硅酸钾(PS)加固井壁的工程特性,进行了PS改良坎儿井黄土冻融循环后的冻胀与强度试验。结果表明:掺入PS可显著提高土样的起始冻胀含水率,并大幅削弱土体冻胀量,但... 冻融循环引起的井壁剥落是坎儿井破坏的初始阶段和主要形式。为探究高模数硅酸钾(PS)加固井壁的工程特性,进行了PS改良坎儿井黄土冻融循环后的冻胀与强度试验。结果表明:掺入PS可显著提高土样的起始冻胀含水率,并大幅削弱土体冻胀量,但冻胀量并不随PS掺量的增加而降低,掺量过大使孔隙水分存在部位发生变化是其主要原因。随着PS掺量的增加,剪应力-剪切位移曲线由硬化向软化过渡的同时,屈服前曲线呈现上凸-近似线性-下凸的过渡特征,说明土体逐渐由摩擦型向凝聚型材料转变。随着PS掺量的增大,土样峰值强度显著提高,其中黏聚力大幅度增大,因PS胶体包裹性增强,内摩擦角随PS掺量的增加而有所衰减。3%PS掺量在抑制井壁冻胀、加固坎儿井方面是可行的。研究结果对PS加固坎儿井井壁具有一定的理论与实际指导意义。 展开更多

关键词 坎儿井 黄土 高模数硅酸钾 抗冻胀性 强度特性

下载PDF 职称材料

莫喀高速铁路沿线季节冻土冻胀特性分析

13

作者 江凯 冯涛 +2 位作者 王茂靖 程佳 赵相卿 《高速铁路技术》 2017年第5期1-4,共4页

莫喀(莫斯科-喀山)高速铁路线路经过莫斯科丘陵、弗拉基米尔低地、下洛夫哥罗德低地、伏尔加河丘陵等地貌单元,铁路沿线第四系松软土层分布广泛,地下水埋藏较浅,土壤湿度高,分布大面积季节性冻土。研究沿线季节性冻土的冻胀特性对高速... 莫喀(莫斯科-喀山)高速铁路线路经过莫斯科丘陵、弗拉基米尔低地、下洛夫哥罗德低地、伏尔加河丘陵等地貌单元,铁路沿线第四系松软土层分布广泛,地下水埋藏较浅,土壤湿度高,分布大面积季节性冻土。研究沿线季节性冻土的冻胀特性对高速铁路工程设计、施工运营安全等具有重要意义。本文通过对铁路沿线14个场地监测数据的分析,得出以下结论:(1)莫喀高速铁路沿线地基土主要为低液限黏土,其粉粒含量极高,均值达到30%,土层具有极强的冻胀性;(2)沿线季节性冻土区地下水位多处以上升为主,且土体出现冻结时间早(11月中旬开始),这将增大土体的冻胀,影响铁路路基的稳定性;(3)雪盖有利于抑制土体的冻胀。 展开更多

关键词 莫喀高速铁路 季节冻土 冻胀特性 长期监测

下载PDF 职称材料

考虑含水条件的渠基土冻胀特性试验研究 被引量：3

14

作者 王淼 郭妍秀 +3 位作者 苏安双 孟上九 张爱民 海明威 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期74-84,共11页

水是促使土体发生冻胀破坏的关键因素,而渠道作为农业灌溉主要的输水载体,受季冻区环境威胁极易发生冻胀破坏。为了系统地研究水分对渠基土冻胀特性的影响,选取松干渠道典型土为研究对象,考虑不同的补水方式,探讨了不同含水率对渠基土... 水是促使土体发生冻胀破坏的关键因素,而渠道作为农业灌溉主要的输水载体,受季冻区环境威胁极易发生冻胀破坏。为了系统地研究水分对渠基土冻胀特性的影响,选取松干渠道典型土为研究对象,考虑不同的补水方式,探讨了不同含水率对渠基土冻胀特性的影响,给出了温度场、水分场和冻胀量的变化规律,对比分析两种补水方式的冻胀差异性,构建了关于含水率与补水方式的冻胀预测方程。结果表明:无论何种补水方式,冻胀量与初始含水率均成正比;同等条件下,开放系统的冻胀变形较封闭系统更明显,二者之间的比值为2~22,比值随着含水率的增大逐渐减小。研究成果可为渠基土冻胀防治提供参考。 展开更多

关键词 季节性冻土区 渠基土冻胀 含水率 补水方式 冻胀特性

下载PDF 职称材料

季冻区高速铁路路基冻融变形特征 被引量：5

15

作者 甘海龙 唐先习 李小博 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第9期3760-3767,共8页

为研究季冻区高速铁路路基冻融病害及其变形特征,以兰新高速铁路K1934+190无砟轨道路基断面作为研究对象,在已有的水分迁移控制微分方程、瞬态温度场控制微分方程及土体单元应力-应变方程的基础之上,建立了无砟轨道路基受水分、温度及... 为研究季冻区高速铁路路基冻融病害及其变形特征,以兰新高速铁路K1934+190无砟轨道路基断面作为研究对象,在已有的水分迁移控制微分方程、瞬态温度场控制微分方程及土体单元应力-应变方程的基础之上,建立了无砟轨道路基受水分、温度及应力影响的数学计算模型,通过模拟和现场监测对比分析了2019年10月初—2020年5月初路基的动态变化规律。结果表明,由于水分场、温度场对季冻区高速铁路路基的耦合作用,致使路基水分变化、温度变化及由此产生的温度场重分布、水分场重分布是导致路基发生冻胀融沉的关键因素,其变形在时间域上呈规律性变化。结论可为研究冻土地区高速铁路路基冻害治理提供参考。 展开更多

关键词 季冻区 高铁铁路路基 冻胀融沉 变形特征

下载PDF 职称材料

探讨高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性 被引量：2

16

作者 张勇 《工程建设与设计》 2020年第3期57-58,61,共3页

高速铁路的施工和路基变形控制是影响轨道平整度和轨区骑行安全的主要因素。粗颗粒填充主要应用于高速铁路路基施工技术,高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性对高速铁路路基有着重要作用。因此,高速铁路路基粗颗粒填料冻胀是工程师高度重视... 高速铁路的施工和路基变形控制是影响轨道平整度和轨区骑行安全的主要因素。粗颗粒填充主要应用于高速铁路路基施工技术,高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性对高速铁路路基有着重要作用。因此,高速铁路路基粗颗粒填料冻胀是工程师高度重视的问题。论文通过对高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性室内试验分析,指出了高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性的监测结果,并从高速铁路路基粗颗粒填料冻胀性能和效果进行了研究。 展开更多

关键词 高速铁路 路基粗颗粒 填料冻胀特性

下载PDF 职称材料

饱水裂隙花岗岩周期冻胀力演化特性试验研究 被引量：19

17

作者 乔趁 王宇 +2 位作者 宋正阳 李长洪 侯志强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2141-2150,共10页

由于寒区含水裂隙岩体的水冰相变和体积膨胀产生的冻胀力会促使新裂隙的萌生和扩展,进一步导致裂隙岩体发生损伤劣化。为揭示周期冻融循环作用裂隙岩体的冻胀劣化机制,对预制不同宏观裂隙的饱水裂隙花岗岩进行不同冻结温度下反复冻胀力... 由于寒区含水裂隙岩体的水冰相变和体积膨胀产生的冻胀力会促使新裂隙的萌生和扩展,进一步导致裂隙岩体发生损伤劣化。为揭示周期冻融循环作用裂隙岩体的冻胀劣化机制,对预制不同宏观裂隙的饱水裂隙花岗岩进行不同冻结温度下反复冻胀力监测试验,分析了周期冻胀力演化特征及裂隙尺寸、冻结温度及冻融循环次数对饱水裂隙花岗岩冻胀力的影响规律。研究结果表明:饱水裂隙单次冻融循环冻胀力演化曲线形态基本类似,均大致可以分为5个阶段;随着冻融循环次数增加,峰值冻胀力呈指数函数形式减小,并且峰值后的跌落幅度越大;峰值冻胀力随着裂隙长度增大呈线性增长,且裂隙宽度越小,冻胀力在冻结和融化阶段出现时间越早;冻结温度越低,冻胀力出现时间越早,峰值冻胀力随温度降低呈线性增加,冻结温度对冻胀力的影响随着冻融循环次数增多而减弱,冻结温度越低,裂隙尺寸对峰值冻胀力影响越显著。该研究成果可对寒区裂隙岩体冻胀力理论计算及数值分析提供借鉴。 展开更多

关键词 冻胀力 冻融循环 裂隙岩体 演化规律

下载PDF 职称材料

水汽补给下砂土水分迁移规律及冻胀特性研究 被引量：11

18

作者 雷华阳 张文振 +1 位作者 冯双喜 霍海峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-14,共14页

利用自主研发的水分迁移和冻胀试验装备,研究了不同初始含水率、冷端温度、干密度对砂土水分迁移规律的影响,分析了三因素作用下砂土水平冻胀力和冻胀量的变化规律,确定了冻结锋面位置。研究表明:初始含水率和冷端温度对砂土的水分迁移... 利用自主研发的水分迁移和冻胀试验装备,研究了不同初始含水率、冷端温度、干密度对砂土水分迁移规律的影响,分析了三因素作用下砂土水平冻胀力和冻胀量的变化规律,确定了冻结锋面位置。研究表明:初始含水率和冷端温度对砂土的水分迁移和冻胀效果影响明显;初始含水率从0%增加至10%,试样含水率峰值增大了5.00倍,水平冻胀力和冻胀量不断增大,冻结锋面位置上移至2.5 cm高度处。冷端温度从-5℃降低至-15℃,试样含水率峰值增大了4.38倍,水平冻胀力和冻胀量不断增大,冻结锋面位置上移至2.6 cm高度处。干密度对试样水分迁移和冻胀特性影响相对不明显,整体呈现出在较小干密度下,试样含水率、水平冻胀力和冻胀量增幅稍大的趋势,冻结锋面集中在2.2~2.5 cm高度处。针对不同影响因素提出了水平冻胀力和冻胀量预测公式,为认识水汽补给下砂土水分迁移规律及合理预防冻胀提供参考。 展开更多

关键词 砂土 水分迁移 冻胀特性 水汽补给

下载PDF 职称材料

高海拔寒区隧道衬砌背后积水冻胀分析

19

作者 谭书平 卢锋 《公路工程》 2024年第2期46-53,共8页

高海拔寒区隧道围岩内部裂隙水的冻结膨胀会对隧道结构的安全产生重要影响。基于寒区隧道衬砌背后积水冻胀理论建立高海拔寒区公路隧道地层结构模型,研究了隧道衬砌背后积水冻胀过程中围岩与支护结构相互作用关系演变,分析了不同冻胀率... 高海拔寒区隧道围岩内部裂隙水的冻结膨胀会对隧道结构的安全产生重要影响。基于寒区隧道衬砌背后积水冻胀理论建立高海拔寒区公路隧道地层结构模型,研究了隧道衬砌背后积水冻胀过程中围岩与支护结构相互作用关系演变,分析了不同冻胀率下空洞储水冻胀对衬砌应力分布和结构变形的影响。研究结果表明:衬砌最大主应力随冻胀率的增大而增加,在冻胀率为6%时达到峰值;冻胀率低于5%时,冻胀对结构的最小主应力的影响不大,结构开裂后冻胀对结构最小主应力的影响显著;V级围岩隧道储水空洞向围岩侧的冻胀变形大于向衬砌侧的变形,且冻胀率越小,向围岩侧变形量的占比越大。在寒区隧道的设计和施工中要充分重视衬砌背后空洞的处置,衬砌和围岩紧密贴合可有效减弱衬砌背后积水冻胀压力。 展开更多

关键词 寒区隧道 积水冻胀 冻胀率 受力特征

下载PDF 职称材料

岩石冻胀力研究综述 被引量：1

20

作者 朱杰兵 祝永锁 +1 位作者 汪斌 程伟健 《人民长江》 北大核心 2023年第3期173-178,共6页

岩石冻胀过程中的水分迁移研究是冻岩力学研究的核心。首先阐释了薄膜水迁移理论、毛细理论、分凝冰理论3种主流的水分迁移理论,对3种理论的应用情况进行了介绍。从原位冻结、水分迁移冻结产生冻胀力的角度入手,对冻胀力解析模型研究、... 岩石冻胀过程中的水分迁移研究是冻岩力学研究的核心。首先阐释了薄膜水迁移理论、毛细理论、分凝冰理论3种主流的水分迁移理论,对3种理论的应用情况进行了介绍。从原位冻结、水分迁移冻结产生冻胀力的角度入手,对冻胀力解析模型研究、试验研究、数值模拟研究3个方面的研究进展进行概述。分别就解析模型中单一椭圆形裂隙冻胀力及寒区隧道3类典型冻胀力的计算、试验研究中冻胀力量值的影响因素及冻融循环中冻胀力的演化特征、数值模拟中单裂隙冻胀力及寒区隧道冻胀力模拟问题,展开了分析并指出了存在的不足之处。提出在冻胀力的解析模型研究和数值模拟研究中应充分考虑多种情况的耦合作用和水分迁移过程,以及在试验研究中开展测量方法的改进等研究建议。 展开更多

关键词 冻胀力 水分迁移 冻岩 演化规律 冻结缘

下载PDF 职称材料