基于数字图像技术的土冻胀试验系统研究   总被引：3，自引：3，他引：0  

王永涛  王大雁  马巍  温智  徐湘田  杜海民 《冰川冻土》2017,39(5):1047-1056

开展土冻胀过程的研究对于认识土冻胀机理具有重要的意义,以往学者多采用建立模型进行数值分析的方法,但是在试验中却不能对模型预测的冷生构造、冰分凝、水分迁移等实时过程进行验证。通过建立包括实时图像采集系统、图像预处理系统以及图像数字化系统为一体的基于数字图像技术的土冻胀试验系统,对青藏粉土的冻胀发展过程和冰分凝过程进行了研究分析。结果显示：试样冻胀后已冻区纵剖面的冷生构造可以分为微薄层状构造区、薄层状构造区以及最暖端厚层状构造区三个部分,其中薄层状构造区下部的冰透镜体的分凝作用是冻胀的主要贡献部分,最暖端厚层状构造区中冰透镜体的分凝作用导致了试样未冻区的固结,试样中冰透镜体的分凝过程与试样的冻胀过程和试后含水率的结果能够相互验证。建立的试验系统可以对土冻胀过程中包括冷生构造发育、冻胀变形、冰分凝等过程进行实时采集和定量分析,为冻胀模型的建立和验证提供了试验方法和技术支撑。  相似文献   

地震荷载作用下兰州地铁隧道结构动力响应          下载免费PDF全文

苏永奇  马巍  李明永  王谦 《地震工程学报》2015,37(4):938-943

根据《兰州轨道交通1号线一期工程地震安全性评价报告》所给出的100年超越概率63%、10%和2%的场地基岩地震加速度时程,利用有限差分软件进行地下隧道硐室的地震反应分析。在模型底部施加基岩地震动,设置监测点监测衬砌结构的弯矩、轴力及剪力随时间的变化过程,得到100年超越概率63%、10%及2%工况下的隧道结构地震响应。结果表明:隧道衬砌结构最大弯矩位于拱顶处,最大轴力位于拱顶和拱底处,最大剪力位于上侧壁或下侧壁处;隧道结构内力随着超越概率的降低而增大;以超越概率63%的结构最大内力为基准值,在超越概率10%和2%时,弯矩分别增大1.2和1.7倍,轴力分别增大1.3和1.5倍,剪力分别增大1.5和2.9倍,增幅最大。这可能预示着隧道结构在强地震动作用下会发生剪切破坏。  相似文献   

冻土动力学参数研究的成果综述与展望   总被引：4，自引：2，他引：2  

肖东辉  马巍  赵淑萍  张泽  蔡聪 《冰川冻土》2015,37(6):1611-1626

通过对前人的试验成果进行整理, 得到冻土动力学参数随温度、频率、应变幅、含水量和围压等因素的整体变化规律. 整体上看, 冻土的动弹性模量和动剪切模量随温度的降低而增大、随荷载振动频率的增加而增大、随动应变幅的增加而减小、随含水量的增加先增大后减小、随围压的增加而增大; 冻土的泊松比随温度的降低而增大; 冻土的阻尼比随温度的降低而减小, 随频率、应变幅、含水量、围压的变化规律性不强. 通过对试验条件和数值模拟时的实际工况对比分析, 给出如下建议: 动弹性模量和动剪切模量的预估适合用两段式线性模型, -5℃可以作为两段式的分界点; 列车荷载作用下冻土的动力响应属于小应变幅的振动, 冻土动力学参数应选择波速法的试验结果.  相似文献   

加荷与卸荷过程中的冻土强度特性   总被引：2，自引：0，他引：2  

马巍 Gury.  IE 《冰川冻土》1996,18(1):53-57

模拟冻土与构筑物相互作用的实际过程，即加荷与卸荷过程，在－５℃条件下对冻结原状粉土进行了试验，发现两种受力过程中冻土的抗剪强度不一致，卸荷时冻土的强度值要高于加荷时的，加荷时其粘聚力ｃ＝０，内摩擦角ψ＝１７．５°；卸荷时ｃ＝０．５８，ＭＰａ，ψ＝１４．５°，当０．５≤σ≤４ＭＰａ时，卸荷时冻土的抗剪强度比加荷时的高１．３－３倍。纠正了长期以来认为两种受力过程中冻土的强度值是一致的看法。  相似文献   

碎块石护坡在寒区道路工程中的应用   总被引：11，自引：7，他引：11  

冯文杰  马巍  张鲁新  周成林  吴志坚 《冰川冻土》2003,25(6):632-637

基于室内实验结果，并结合风火山地区地温资料以及风火山实验场现场观测资料，针对抛石护坡对公路铁路沿线路基底下的多年冻土的保护作用以及对多年冻土上限的抬升效果进行对比分析，证实了抛石护坡措施的优越性和可行性．抛石护坡措施兼顾了调控对流和调控传导两方面，是一种典型的主动积极调控地温、保护冻土的措施；它具有热二极管功能，使得热能单向排出，从而使得冻土上限得以较大幅度的抬升，对保证道路安全与畅通起着至关重要的作用。  相似文献   

地温对冻土动力特性及其场地地震动参数的影响   总被引：8，自引：0，他引：8  

王兰民  张冬丽  吴志坚  马巍 《中国地震》2003,19(3):195-205

地温是影响冻土力学性质的重要参数之一。本文基于对2001年11月14日昆仑山口西8．1级大震在多年冻土区所造成的地表变形与地震破坏特征的定量调查结果，通过冻土的振动三轴实验，研究了地温对冻土动本构关系、动弹性模量、阻尼比、动强度等动力特性参数的定量影响规律；进而利用青藏铁路沿线4个冻土剖面和该区50年超越概率分别为63％、10％和2％的场地基岩地震动时程，分析计算了不同地温下冻土场地地震动参数的特征，研究了地温对冻土地面地震位移、速度、加速度和反应谱等的定量影响，为冻土区工程地基、路基以及地下工程震害防御提供了科学依据。  相似文献   

多年冻土地区主动冷却地基方法研究   总被引：120，自引：46，他引：120  

马巍  程国栋  吴青柏 《冰川冻土》2002,24(5):579-587

基于已有的或正在进行的研究结果, 提出为应对高温冻土和全球变暖的严峻挑战, 必须改变沿用的消极被动保护冻土的措施, 采用积极主动的保护冻土措施, 即冷却地基的办法, 以确保工程的稳定. 分别从通风管、抛石护坡与碎块石互层通风、热棒(桩)、遮阳棚、热半导体保温材料和人工冻结技术在多年冻土保护中的应用等方面对这些措施的可行性进行了论证, 可以看出, 作为主动的地温调控技术, 这几种措施在不同的范围内均有效果, 都可以有效地抬升多年冻土上限, 保护冻土路基稳定性. 因此, 主动的地温调控技术作为保护冻土路基的措施是一条可行的方法, 可以不同程度的在寒区工程建设中使用.  相似文献   

采控冷量维护冻土路基稳定的模拟试验研究     

刘志强  周国庆  马巍  牛富俊  别小勇 《冰川冻土》2004,26(Z1):97-103

The stability of railway subgrade in permafrost regions is crucial to the safety of railway operation. In this paper, we first analyze the main factors influencing the stability of frozen subgrade. Then,we build an experimental equipment in which regulation-tubes are arranged axially in subgrade and arranged slantways at the foot of slopes, and make the model experiments on maintaining the stability of frozen subgrade by collecting- controlling cold energy. The experiments include two groups. One is maintaining the stability by collecting-controlling natural cold energy in winter, and another is maintaining the stability by collecting-controliing natural cold energy in winter and artificial cold energy in summer. Finally, we obtain the behavior of temperature fields in the subgrade during the experiments,which establishes basis for further study on the subgrade stability and on the feasibility of rushing to deal with freezing damage of frozen subgrade.  相似文献   

寒区桩基础的多场耦合分析模型及其应用   总被引：2，自引：0，他引：2  

吴亚平  朱元林  郭春香  苏强  马巍 《中国科学D辑》2005,35(4):378-385

引入桩土相互作用的界面单元将冻土地基与混凝土桩联系起来, 考虑应力场、温度场、水份场三场耦合条件, 建立了冻土区桩土共同作用的粘弹塑性非线性有限元分析计算模式. 结合工程实例用本文方法对单桩冻胀过程中的应力场及位移场进行了计算, 着重揭示和研究了冻结过程中桩土间切向冻胀应力场、冻结应力场及位移场的随时间变化过程, 进而研究了单桩承载力冻结过程中的发生与发展的变化过程.  相似文献   

The modes and its implications of water accumulation near the freezing front during soil freezing with considering ice segregation北大核心CSCD     

张莲海  马巍  石亚军  黄永庭  韩大伟  杨成松  尚飞  周成林 《冰川冻土》2023,(1):31-41

Water accumulation associated with water migration is closely related with the ice segregation,but their coupling relationship is still unclear. To decoupling the relationship of water accumulation and ice segrega⁃ tion,herein,the dynamics of water migration and ice segregation during the freezing and thawing of different soil types under different water supplying conditions have been investigated based on pore water pressure mea⁃ surement and layer-scanning technique. Results showed that apparent water accumulation near the freezing front during the freezing of silty clay and loess tested here,but there exist differences in modes. During loess freezing under closed system,no ice segregation was observed,the pore water pressure increased,and there existed ap⁃ parent liquid water accumulation during the early stage of freezing;while during the freezing of silty clay,there existed ice segregation,the pore water pressure decreased,and no apparent liquid water accumulation occurred during the early stage of freezing. The results implied that there exist two modes of water accumulation near the freezing front during soil freezing：one is the water accumulation induced by water pressure gradient induced by pore ice which results in water flowing from the frozen zone and unfrozen zone to the location near the freezing front;the other is the water accumulation induced by cryo-suction of segregation ice which results in the water flowing from the unfrozen zone to the location near the freezing front. Notably,the contribution from each mode associated with water accumulation of soil freezing depends on whether the ice segregation exists. As no ice seg⁃ regation forms,water accumulation induced water pressure gradient predominates during the early stage of freez⁃ ing. As there exists ice segregation during freezing,water accumulation induced cryo-suction predominates dur⁃ ing the later stage of freezing. Investigating on different modes of water accumulations will be helpful for the ex⁃ ploring the mechanisms of freeze-thaw diseases and the ground ice in the cold regions. © 2023 Chinese Journal of General Practitioners. All rights reserved.  相似文献