辽西地区冻风积土动力特性试验分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张向东  刘家顺  兰常玉  张建俊  梁云 《中国地质灾害与防治学报》2011,22(2):135-142

动荷载作用下冻土的动力学参数是寒区工程抗震设计的关键。基于大量室内动三轴试验,研究了地震荷载作用下,辽西冻风积土的动强度σd、动变形εd、动弹性模量Ed和动阻尼比λd等动力学参数与土体含水量w、温度T、围压σ3c、动应力幅值σdamx和频率f等条件的关系。试验中采用三水平六因素的设计方法共进行了18组试验。试验结果表明,在相同振次水平条件下,冻土的动变形随动应力幅值的增大和温度上升而增大;在相同温度条件下,冻土的动剪切强度τd随着围压的增加而增加;低温冻土(-15℃)的动强度和动弹性模量要高于高温冻土(-2℃)的动强度和动弹性模量;冻土的动阻尼比随着变形和频率的增加而降低,随着含水量的增加而增加。上述规律为辽西风积土地区建设工程提供了较为可靠的抗震设计依据。  相似文献   

多年冻土区道路排水渠道病害的防治现场试验     

田亚护  ;房建宏  ;许国琪 《地震学刊》2013,(Z1):99-104

通过现场调查,青藏高原多年冻土区路基排水渠道的病害类型主要表现为渠道底部的错裂变形和渠道侧向水平方向的裂缝;排水渠道病害主要是由渠道地基土体往复的不均匀冻胀融沉变形及渠道两侧土体冻胀后产生的垂直水平冻胀力的作用所致。根据青藏高原多年冻土区排水渠道病害产生的机理,在进行多年冻土区路基排水渠道的病害防治措施设计时,应主要从适应渠道地基土体的不均匀冻胀和融沉变形、减弱水平冻胀力两方面考虑。新型结构排水渠道两年的现场试验结果表明,该结构形式的排水渠道实际效果较好,用于多年冻土区道路工程中可以延长养护周期、降低维修费用。  相似文献   

土体一维冻结问题温度场半解析解   总被引：1，自引：0，他引：1  

周扬  周国庆 《岩土力学》2011,32(Z1):309-0313

针对土体的一维冻结过程,采用考虑土体冻结状态下未冻水存在的等效热容模型,建立了其温度场计算的半解析方法, 并与相关文献中的数值解进行了对比,验证了方法的正确性。对等效热容模型与显热容模型进行了对比, 计算结果表明：在瞬态阶段,显热容模型计算的冻结锋面推进速度较等效热容模型慢;而在接近稳态阶段,显热容模型计算的冻土区厚度较等效热容模型厚。在冻结诱导水流较弱的情形下,土体冻结状态下的持水特性越好,采用显热容模型进行温度场计算产生的误差越显著,并且其计算结果应用于人工冻结设计是偏于不安全的  相似文献   

季冻区棚洞结构建设技术     

王文华  王清  赵文丁 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(1):168-171

为保护高速公路傍山路段的边坡和自然环境,将棚洞按三心圆拱加拱形顶板的斜柱支撑体系建设。根据棚洞的不同埋深,分别采取明挖、护拱和暗挖等开挖方式,避免由于大开挖引起的边坡或山体不稳定而产生的落石、滑坡、滑塌等灾害发生。对棚洞最不利位置的平面应变弹性数值模拟分析表明：在季冻区的气候条件下将棚洞按三心圆拱加拱形顶板的斜柱支撑体系建设是合理的,其主拉应力为1.440 MPa,主压应力为3.240 MPa,合位移为2.1 mm,在安全上满足JTG D70-2004公路隧道设计规范要求。采用适合季冻区的三心圆拱斜柱式棚洞结构型式和防、排水措施,为季冻区傍山公路建设提供防灾环保型建设理念的经验。  相似文献   

土体冻融特征研究现状与展望   总被引：6，自引：5，他引：1  

张熙胤  张明义  路建国  裴万胜  晏忠瑞 《冰川冻土》2016,38(6):1644-1657

冻土中水分迁移是导致土体冻胀的关键因素,而研究水分迁移及其驱动力的核心问题是要充分理解未冻水含量与温度、基质吸力等变量之间的关系,这些关系可充分体现土体在冻融过程中土水变化特征。长期以来,对土体冻融特征的研究采取的是与非饱和土力学中的土水特征类比的方法进行,结果也证明了二者存在一定的相似性。但是冻土中因冰-水相界面作用产生基质吸力与融土中水-气相界面作用产生基质吸力的机理并不完全相同,而由于相变等其他作用产生的冻融滞后效应与融土中孔隙“墨水瓶效应”等引起的滞后效应机理也有区别。针对这些机理性的不同,还需要做大量的研究工作才能真正揭示土体的冻融特征。通过对目前土体冻融特征方面研究进展和存在问题的归纳总结,笔者认为今后在这方面还需深入开展如下研究：建立适合各类土壤冻融特征的一般预测模型,使得在缺少数据条件下能快速获取所需土样的冻融特征;研究土体在冻融和干湿变化过程中存在的类似性及区别,对冻融过程中存在的滞后效应机理给出合理的解释;提升冻融特征变量的测试技术水平,研发高精度的相关仪器设备。  相似文献   

融化作用下含冰裂隙冻岩强度特性及寒区边坡失稳研究现状   总被引：1，自引：1，他引：0  

徐拴海  李宁  袁克阔  王晓东  许刚刚  武搏强  朱世彬 《冰川冻土》2016,38(4):1106-1120

如何科学评价裂隙冻岩质边坡稳定性、如何采用有效措施保证冻岩边坡工程的安全建设和运营,已是目前岩石力学研究领域的一个重要课题.首先对青海木里地区含冰裂隙冻岩地层煤矿露采过程中的大规模边坡工程问题开展现场勘察和试验研究,分析了高寒地区冰体赋存特征、含冰地层消融特征及含冰地层融水出流特征;结合前人研究,较为全面地总结了含冰裂隙冻岩强度特性及冻岩边坡普遍性的变形失稳特点,提出寒区冻岩边坡失稳机理为冰-岩系统在热侵蚀和荷载共生作用下的热力耦合结果;对消融作用下含冰裂隙冻岩的物理力学、热力耦合特性及裂隙冻岩质边坡稳定性评价等方面的国内外研究现状进行了综述和讨论;认为开展融化作用下含冰裂隙冻岩体强度特性及边坡失稳研究将是与冻融损伤并重的一个新的研究方向.  相似文献   

阴山北部耕作土壤冻结过程温度变化的数值模拟     

刘铁军  何京丽  张瑞强  李晓丽  申向东 《干旱区地理》2008,31(6)

在建立土壤冻结模型的基础上,对内蒙古阴山北部农牧交错带耕作土壤冻结过程进行了数值模拟,计算方法采用三点中心差分格式,模拟出冻结缘变化情况下的土壤冻结过程中温度曲线.模拟结果与野外试验进行对比,结果可信.通过阴山北部耕作土壤的冻结模拟研究,揭示了该地区耕作土壤的冻结特性,对进一步研究该地区的土壤冻融变异下的风蚀提供帮助.  相似文献   

季冻区低路堤土基强度与影响因素相关性     

战高峰  朱福  董伟智  王静 《吉林大学学报(地球科学版)》2015,45(3):869-875

对吉林省高等级低路堤公路填土高度与最大冻深进行了调研,该地区低路堤填土高度为0.0~2.2 m,钻孔数据表明路基最大冻深为距路表1.6~2.4 m。选取3种不同塑性指数的路基土,采用正交表L₁₆(4⁵)进行了试验设计,应用静力成型法,使得土体在设定的含水率和压实度的水平下成型,并经历不同的冻融循环次数后,分别测试土体的无侧限抗压回弹模量。试验结果表明:1)对同一种土质,影响因素的大小排序为:含水率>冻融次数>压实度。2)随着含水率增大,土基强度接近线性减小;随着冻融次数的增加,土基强度逐渐减小,前2次冻融影响较大,之后幅度变小趋于稳定;随着压实度的增大,土基强度逐渐增大,增大幅度较小。3)采用指数函数对3种土的室内试验数据进行多元非线性拟合,拟合结果较好。  相似文献   

Mechanisms discussion of frost heave and test verifications of moisture migration     

Chang Yuan  ChengSong Yang  LianHai Zhang 《寒旱区科学》2014,6(5):0447-0454

Herein we review research on the structure of the frozen fringe and one of its key characteristics（unfrozen water content）,and compare its current measurement methods,including pulsed nuclear magnetic resonance（NMR）,time-domain reflectometry（TDR）,calorimetry,thermometry,the sublimation method,and CT imagery.A freeze-thaw cycle experiment with remolded soil was conducted inside to verify the mechanism of frost heave,measuring such variables as soil-water potential,temperature,water supplement,and the position of the freezing front.Conclusions from the analysis of the experiment data are：（1） The soil-water potential,the water supplement,and the position of the freezing front vary with temperature; and（2） the temperature gradient induces the soil-water potential,which in turn provides a stable driving force for moisture migration.  相似文献   

2008年初我国南方冻雨雪天气环流及垂直结构分析   总被引：23，自引：12，他引：11       下载免费PDF全文

李登文  乔琪  魏涛 《高原气象》2009,28(5):1140-1148

利用美国国家环境预报中心NCEP 1971\_2000年1月及2008年1月的再分析值高度、 温度和风的气候平均场, 以及国家气象中心要素库中的2008年1月8日～2月6日08：00～08：00 24 h降水和冻雨实况等实测资料, 对2008年初我国南方的持续冰冻过程的异常成因做了分析。结果表明, 在稳定的高空环流形势下, 来自极地的冷空气和来自南支槽前暖湿气流及东海、 南海的偏东气流交绥于我国大陆东南部, 加之稳定的滇黔静止锋、 华南静止锋和近地面冷高压前东北冷平流, 多因素综合导致了这场罕见持续冰冻天气; 冻雨出现在冷暖空气交界的锋区附近, 偏在能量锋区低值一侧。对流层中低层为西南暖湿气流, 强逆温层是冻雨天气突出的垂直特征, 贵州西部以没有融化层的“单层结构”为主, 贵州中部“单层结构”和“二层结构”均存在; 湖南省西部冻雨垂直结构表现为“单层结构”和“二层结构”, 以“二层结构”居多, 东南部郴州的冻雨垂直结构主要为“三层结构”和“二层结构”。逆温层之下湿度很大, 逆温层之上湿度迅速减小, 干\, 暖空气有利于稳定层结, 抑制低层湿空气向上扩散, 对南方阴雨天气和冻雨天气的维持起了不可忽视的作用。  相似文献