兰州地区黄土的冻结温度   总被引：2，自引：1，他引：2  

邱国庆  王雅卿 《冰川冻土》1990,12(2):105-115

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冻结温度对原状黄土物理力学性质的影响     

董琪  陈强  叶万军 《煤田地质与勘探》2016,44(4):105-109

在陕西省黄土地区典型地点取土样,开展不同含水率、不同干密度土样在不同温度下的冻结试验,探讨冻结温度下黄土的冻胀规律。研究表明,在干燥状态下陕西黄土样不发生冻胀或冻胀量很小。黄土的冻胀性随含水率的增加而显著。随着冻结温度的降低,黄土冻胀量变化率逐渐减小,最终冻胀趋于恒定。含水率较低时,冻结温度对土样的干密度影响不明显,随着含水率的增大,在高含水率条件下,孔隙率越小,影响越显著。低含水率条件下,冻结黄土呈现收缩现象,中等含水率略有增大,高含水率增大明显。在冻结过程中,冻胀力的作用使得土颗粒间的接触点增多,大孔隙所占的比例下降,导致土体内摩擦角增大;冻结温度越低,土样含水率越高,黄土内摩擦角的增加量也越大;冰晶的生长破坏了土颗粒间联结,引起结构弱化,黏聚力减小;含水率越高,孔隙率越小,冻结作用对黄土黏聚力影响越明显。   相似文献   

Fractal characteristics of sand grain group changes under freeze-thaw cycles and its correlation with long-term strength北大核心CSCD     

刘启  张泽  张圣嵘  恽晴飞  付峻松 《冰川冻土》2022,44(6):1820-1832

Seasonally frozen soils are widely distributed in China in terms of area,and the freeze-thaw cycle effect generated by the alternation of cold and warmth is one of the causes of engineering damage in cold areas during construction,and it is particularly important to restore the nature and state of the soil when it is subjected to freeze-thaw action. Therefore,sandy soil specimens with different numbers of freeze-thaw cycles were prepared,and the long-term strength of frozen sandy soil was tested using a spherical template indenter. Using fractal theory and the microstructure image processing software ImageJ,the change law of grain group and long-term strength of two frozen sandy soils under different numbers of freeze-thaw cycles were studied. The results show that：for fine sand（FS）,the fractal dimension DB has a highly significant positive correlation with the long-term strength variation,among which ≥0. 15~0. 20 mm and ≥0. 25~0. 40 mm have the best fit with the long-term strength,and are the dominant grain classes of FS. For medium sand（MS）,the fractal dimension DB is slightly positively correlated with the long-term strength,and the variation shows a“vertical N”trend,in which the grain size content of ≥0. 30~0. 40 mm and ≥0. 40 mm fits better with the long-term strength,and is the dominant grain class for MS. The content of other grain groups did not correlate significantly with the long-term strength change. The freeze-thaw action changed the content ratios of coarse and fine grain agglomerates in the soil. With the increase of the overall particle size interval,the dominant particle size also increases,which shows that the long-term strength of frozen sandy soil tends to decrease and then increase with the increase of the content of some particle sizes. The results of the study can provide theoretical reference for the determination of long-term strength in areas subject to freeze-thaw action. © 2022 Science Press (China).  相似文献   

管幕冻结隧道“顶管?冻土”复合结构力学特性试验研究     

段寅  荣传新  蔡海兵  龙伟 《煤田地质与勘探》2022,50(12):159-169

拱北隧道暗挖段作为港珠澳大桥珠海连接线的重点工程,首次运用管幕冻结法进行施工。该法综合管幕法和人工地层冻结法的优势,可在隧道断面形成“顶管?冻土帷幕”复合支护体系,有效实现“承载”与“顶管间止水”的双重目标,确保隧道开挖时的稳定与安全。为获得“顶管?冻土”复合结构的温度、变形与力学特性,基于相似理论自主研发构建一套相似模型试验系统并开展试验研究,同时利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立数值计算模型进行模拟验证。结果表明:复合结构的冻结温度场因空、实顶管及其内部冻结器的布置形式呈现不均匀分布特征,冻土形成速率在冻结后期明显变缓;土体竖向冻胀变形在60~160 min内急剧增大,且冻胀量随深度增加而增大,整体规律与温度场分布密切相关;土体冻结产生的冻胀力对顶管水平受力影响较大,空顶管相对刚度较小而产生较大水平变形;在加载阶段,顶管受力与变形均以竖向为主。因空、实顶管刚度差异和冻土厚度不均匀的共同影响,空顶管竖向变形包含了“弯曲”与“压扁”并具有非线性特征,其跨中截面底部竖向位移峰值约为实顶管的1.6倍;加载至0.28 MPa时,管间冻土首先发生破坏,进而导致顶管间封水功能失效,实际施工中应重点监测空顶管的变形规律、管间冻土帷幕的温度变化及其完整性。研究成果可为管幕冻结法的施工与监测提供参考,也可为热力耦合数值计算模型提供验证依据。   相似文献   

冻结砂不同应力路径三轴试验强度和变形分析     

张鸿朋  马芹永  黄坤  马冬冬  姚兆明  张发 《岩土力学》2023,(5):1477-1486+1500

为研究冻土在复杂应力路径下的力学特性,利用自主研发的冻土三轴仪,进行了广义三轴压缩应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态下的压缩试验,分析了冻结砂在不同应力状态下的强度演化规律和变形特性。试验结果表明：当小主应力相同时,冻结砂在广义三轴压缩应力状态、平面应变应力状态和真三轴应力状态下的强度和应力-应变曲线的斜率依次增大,小主应力对冻土的强度起到提高作用;小主应力方向始终产生膨胀变形;体应变随着大主应变的增加呈现先剪缩后剪胀的趋势,且在同一试验类型下,小主应力对体应变影响程度较小;同一试验加载条件下,小主应力越小,偏应力与球应力之比的位置越高;从广义三轴压缩应力状态至平面应变应力状态再到真三轴应力状态,试样的破坏强度依次提升。  相似文献   

人工冻结法协同竖井淋洗原位修复污染黏性土的可行性试验     

陈雄志  毋文涛  张军  芮大虎  李国玉  伊藤譲 《冰川冻土》2021,43(5):1489-1497

针对黏性土淋洗效率低下问题,提出了人工冻结法协同竖井淋洗原位修复污染土壤的方法.通过垂直布设冻结板,水平冻结土体的竖井淋洗模型试验,研究冻结过程中土中温度场、水分场分布及融解期的排水方式,探讨了人工冻结法协同竖井淋洗原位修复污染黏性土的可行性.研究表明:利用人工冻结法,使未冻土侧水分或淋洗液在"冻吸力"作用下向冻结锋面迁移,然后利用塑料排水板完成融化水(淋出液)与土壤分离的方案可行,能够解决抽液过程中抽液井和注液井之间土体容易形成渗流通道出现优先流,导致淋洗效率低下的问题.在分步冻结模式下,未冻土侧水分在"冻吸力"作用下向冻土侧迁移,冻结-吸水量为22.78 L,融化-排水量为24.60 L;经历一次冻融循环后,相同冻结模式下冻结-吸水量达到30.40 L,在负压抽吸模式下排水量达到44.21 L.该研究结果为今后原位修复污染黏性土提供了新的思路.  相似文献   

车尔臣河流域水面蒸发折算系数分析   总被引：2，自引：0，他引：2  

魏光辉  王勇  曹伟 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2008,2(1):35-37

根据车尔臣河流域且末水文站1991-2004年间,20cm口径小型蒸发器与E601型蒸发器同期观测资料,估算了20cm小型蒸发器对E601型蒸发器的蒸发折算系数,分析了其变化特征,并将其与库尔勒市及我国新蒙区年水面蒸发折算系数进行了对比.结果表明,车尔臣河流域冻结期(10月一次年3月)的水面蒸发虽然微弱,但不能忽略,水面蒸发折算系数在非冻结期呈先增后减趋势,年际变化较小.该结果可供车尔臣河流域水量平衡研究、水资源评价、生态需水计算时参考.  相似文献   

高压力作用下深部粘土冻结后卸载应力路径的力学性质研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

田怀植  王大雁  马巍  关辉 《冰川冻土》2010,32(2)

利用等压固结的方法将深部粘土在室内恢复至其原始地压状态,研究高压力作用下形成冻土在径向卸载状态下的力学行为、强度特征.结果表明:经等压固结再冻结的粘土试样在整个径向卸载过程中应力-应变行为属于典型的粘-塑性破坏类型,其三轴屈服强度与初始围压无关,而随冻土温度的降低呈现线性增大的趋势.卸载过程中的应力-应变行为符合修正后的Duncan-Chang模型.  相似文献   

直线形单排管冻土帷幕平均温度计算方法   总被引：8，自引：0，他引：8  

胡向东 《冰川冻土》2010,32(4)

冻土帷幕平均温度是人工地层冻结工程设计、施工和安全管理的重要参数.为了确定单排管冻土帷幕的平均温度,进而确定冻土的力学参数和冻土帷幕的承载能力,为冻土帷幕的安全状态作出评价.以单排管冻土帷幕温度场的巴霍尔金解析解为基础,建立了直线形单排管冻土帷幕的平均温度的两种计算模型——等效梯形法和等效三角形法模型,该模型以冻土帷幕某一横截面厚度上的等效梯形法或等效三角形法计算的平均温度来等效整体冻土帷幕的平均温度.在实际工程中可能出现的冻结管平面布置参数变化范围中,全面考察了冻土帷幕平均温度等效梯形法和等效三角形法计算结果与依据巴霍尔金解析解数值积分计算结果的误差.结果表明,等效梯形法和等效三角形法计算的冻土帷幕平均温度误差很小,优于流行的计算方法.  相似文献   

平定高速公路沿线近40年气候特征分析          下载免费PDF全文

奥银焕  王毅  张得文  罗斯琼  文小航  毛云程  王小勇 《高原气象》2010,29(6):1602-1608

利用过去近40年平定高速公路沿线(下称平定沿线)6个测站的地面气温和雨量等实测资料,分析了平定沿线气象条件对公路边坡病害的影响。结果表明:在全球气候变暖的大背景下,平定沿线区域的气温呈上升趋势,降水呈减少趋势,土壤冻结厚度变浅。但公路东、西段的小区域气候仍存在一定差异。可将公路沿线6个测站划分为东段半湿润区(泾川至平凉段)和西段半干旱区(定西至会宁段)。半干旱区的定西路段降雨量少、强度大;气温低,气温变率大,年气温倾向率(增温)较大;土壤冻结早,解冻晚,厚度深,表层冻融过程发生频繁。半湿润区的平凉路段,降雨量大,大雨及暴雨发生频次多,降水强度大;气温高,年增温率较高;土壤冻结晚,解冻早,冻结厚度薄。  相似文献