Medium and small embankment dams on permafrost: A discussion of current concepts     

Rudolf V. Zhang 《寒旱区科学》2014,6(4):0340-0347

This article discusses the current concepts of dam design and construction in permafrost regions. It is demonstrated that embankment dams often change their state from frozen to thawed and back during the operation period. It is shown that these transitions are not always attributable to observed climate warming. Where geotechnical, hydrogeological, and permafrost conditions are complicated, proper performance of embankment dams can only be provided by adhering to a selected thermal design for, as an example, a frozen state.  相似文献   

Embankment deformation analyzed by elastoplastic damage model coupling consolidation theory     

Hong SUN Xihong ZHAO 《东北亚地学研究》2006,9(2):156-160

The deformation, of embankment has serious influences on neighboring structure and infrastructure. A trial embankment is reanalyzed by elastoplastic damage model coupling Blot＇ s consolidation theory. With the increase in time of loading, the damage accumulation becomes larger. Under the centre and toe of embankment, damage becomes serious. Under the centre of embankment, vertical damage values are bigger than horizontal ones. Under the toe of embankment, horizontal damage values are bigger than vertical ones.  相似文献   

封闭条件下抛石路堤降温效果及机理的试验研究   总被引：22，自引：13，他引：9  

赖远明  张明义  喻文兵  高志华 《冰川冻土》2004,26(5):576-581

在多年冻土地区道路工程的修筑与维护中, 如何保证多年冻土不退化所采取措施的长期可靠度问题日益为人们所关注. 通过室内试验研究了实际工程中半开放半封闭抛石路堤受到风沙或积雪填埋后,在不同温度变幅条件下的降温效果. 实验结果发现: 在满足一定厚度时, 封闭条件下的块石层仍具有良好的降温效果, 具有可变等效导热系数的特性, 在实验中充分体现了"热二极管效应". 在外界温度变幅较大的条件下, 降温速度和降温效率均大于温度变幅较小的情况. 通过对块石层顶底温差与其顶部温度变化关系, 以及块石层内温度场特征的分析, 证实了封闭块石层内自然对流的真实存在和对流的运动发展趋势. 试验结果为抛石路堤降温的长期可靠性提供了依据.  相似文献   

采控天然冷量过程中青藏铁路路基温度场演变特性研究     

周国庆  马巍  别小勇  刘志强  赵光思  商翔宇  王建州  段全江  徐江 《冰川冻土》2004,26(6):795-799

针对青藏铁路工程所穿越的高温、富冰多年冻土路基稳定问题, 提出了采控天然冷量, 即在冬季采集并存储地气温差所造成的冷量, 夏季释放, 维护路基稳定的方法. 对典型工程条件下采控天然冷量后路基温度场随时间和空间上的演变规律进行了研究比较, 结果表明: 在不采用附加措施情况下, 直到道路施工完成后的第16年路基内温度场才逐渐进入负温, 因此必须对路基温度场采用人为干预措施. 结果显示, 采控天然冷量方法可以保持青藏铁路路基的稳定.  相似文献   

北斗Ⅱ载波相位差分定位法在高填方变形监测中的应用     

杜伟飞  张继文  夏娜  郑建国  于永堂  张慧海 《测绘科学技术学报》2017,34(4)

通过对北斗Ⅱ载波相位差分定位技术在高填方变形监测中的应用研究,包括实时动态差分定位(RTK)和静态相对定位,构建了完整的北斗Ⅱ高填方变形监测软硬件系统。该系统采用基于贯序极限学习机的卫星信号周跳探测与修复方法进行数据预处理,并利用基于卫星历元数的分层置信滤波算法对静态相对定位结果进行修正,提高了定位结果的准确性和可靠性。通过自制的精度测试装置,以百分表和钢尺测量的位移变化量为相对真值,完成了上述变形监测系统的精度试验。试验结果表明:该系统的RTK高程测量精度优于2 cm,静态高程测量精度优于2 mm,静态水平位移测量精度优于1.5 mm,可有效抑制卫星信号周跳和卫星历元数量较少等因素的影响。  相似文献   

非对称交通荷载作用下拓宽路堤动力特性分析          下载免费PDF全文

鱼欢  郑俊杰  曹文昭  郭震山 《地震工程学报》2017,39(6):1111-1117

针对山西省境内长期承受非对称交通荷载的公路拓宽路堤,采用FLAC~(3D)建立数值模型,土工格栅采用FLAC~(3D)内置土工格栅单元(geogrid)模拟,其余部分均采用实体单元,屈服准则采用Mohr-Coulomb准则。将交通荷载简化为半正弦波荷载,分析非对称交通荷载作用下不加筋和加筋两种工况下拓宽路堤的变形特性及稳定性,进而改变拓宽路堤部分填土参数、交通荷载幅值、频率和行车间隔等参数,分析其对加筋工况下拓宽路堤变形的影响。结果表明:非对称交通荷载作用下,设置土工格栅加筋对新、旧路堤变形的约束作用有限,但能提高路堤的整体稳定性;增大拓宽路堤填土的压缩模量和黏聚力,可减小新、旧路堤沉降差;增大交通荷载一侧幅值会引起新、旧路堤过大差异沉降;增大交通荷载频率和时间间隔,路堤沉降均逐渐减小,但沉降差保持不变。上述结论对受非对称交通荷载拓宽路堤的施工提供了一定的理论依据。  相似文献   

劲芯水泥土桩承载路堤渐进式失稳破坏机制     

张振  张朝  叶观宝  王萌  肖彦  程义 《岩土力学》2020,41(6):2122-2131

劲芯水泥土桩是一种软土地基处理的新方法,近年来已成功应用于公路、铁路路基处理工程中。然而由于人们对其承载路堤的失稳破坏机制认识不足,无法正确指导设计。采用反映桩体材料破坏后特征的应变软化模型,模拟劲芯水泥土桩承载路堤失稳破坏1g模型试验,通过分析路堤失稳破坏过程中桩体塑性区的开展和桩身受力的变化情况,研究了桩体的破坏顺序及其破坏模式。结果表明：路堤失稳过程中,劲芯水泥土桩并非同时发生破坏,路面正下方桩体首先发生受压破坏,坡面下方桩体自坡脚至坡肩依次发生弯剪破坏;由于桩体的存在,路基中滑动面并非完全穿过桩体破坏位置。基于桩体破坏顺序、破坏模式、受力情况变化,以及荷载传递规律,阐释了劲芯水泥土桩承载路堤渐进式失稳破坏机制。采用现行规范中基于残余强度的柔性桩处理方法,计算的安全系数与试验结果较为接近,但其适用性还需做进一步研究。  相似文献   

Use of fly ash with no water consumption for cold regions transportation infrastructure     

Gokhan Baykal 《寒旱区科学》2015,7(5):619-625

The construction period in cold regions is very short due to problems related to excavation and use of frozen soils in embankment construction, which leads to excessive deformations upon thawing. Also, handling of compaction water is critical due to freezing temperatures. Coalburning thermal power plants are very common in cold regions to supply electricity. The inorganic part of the pulverized coal after burning produces fly ash, which is available in large volumes. Due to excavation difficulties and the poor engineering behavior of frozen soils in cold regions, the utilization of fly ash when it is readily available must be promoted. Any construction technique which utilizes alternative materials like fly ash and minimizes water consumption has a potential to extend the short construction season and even allow service and maintenance during extreme weather conditions. This paper presents two potential techniques to solve the moisture affinity of silt-sized materials like fly ash. One technique involves in-plant production of fly ash pellets using cold-bonding pelletization to manufacture aggregates of up to 40,000-μm diameter from 15- to 60-μm-diameter fly ash grains. Large disc pelletizers have annual production capacities of up to one million ton at a reasonable cost. The product has adequate strength for embankment construction even when no water is used and no compaction is applied. The second technique is an in situ mixing technique which uses snow instead of compaction water for fly ash. The snow is the main element in this technique to compact the embankment. Water is needed for the hydration reactions to form cementitious minerals in fly ash. The slower the hydration reaction, the greater the crystal growth of cementitious minerals. In the proposed technique, in situ snow is mixed with fly ash and is compacted on-site. The temperature increase due to the hydration reaction of fly ash upon contact with snow crystals provides water for continued long-term hydration, which results in high strength, a high void ratio, light weight, and high thermal insulation capability. The presented techniques have the potential to extend the short construction season in cold regions and will provide fill material, decreasing the need for excavation. Both techniques are well documented under laboratory conditions, the research results have been published, and the techniques are ready for field trials to assess implementability.  相似文献   

路堤边坡稳定可靠度计算中的模型不确定性分析     

吴兴正  蒋良潍  罗强  孔德惠  张良 《岩土力学》2015,36(Z2):665-672

基于均质路堤边坡Monte Carlo法的稳定可靠度计算,分析了临界滑面搜索策略和稳定分析方法两类模型不确定性对边坡可靠度的影响特性,讨论了边坡失效概率随土工参数变异性的变化规律。研究表明,选用不同的临界滑面搜索策略所得可靠度结果差异不大,参数滑面法（overall slope）的失效概率略大于均值滑面法（global minimum）,但差别对边坡稳定性分析没有实质性影响;土性参数变异水平是影响边坡可靠度的最重要因素,边坡在相同设计参数安全系数下的可靠度指标随参数变异性增大而急剧降低;不同稳定性分析方法对应的安全系数概率密度函数曲线形态基本一致,但失效概率差异明显,因此目标可靠度指标取值应与稳定性分析方法相适应。提出的考虑土工参数变异水平的安全系数取值修正原则,对改进确定性设计的边坡稳定分析技术有积极意义。  相似文献   

被动桩水平位移荷载施加位置的探讨     

上官士青  杨敏  李卫超 《岩土力学》2015,36(10):2934-2938

被动桩是指一种由于土体水平位移而发生挠曲变形的桩。目前不论是室内试验还是数值计算,常在模型边界对土体施加水平位移荷载（位移边界条件）形成土体的位移场,用来研究被动桩的变形特征,但不同研究者采用的水平位移施加位置（边界位置）与被动桩的距离存在较大差异。结合一个工程案例,采用有限单元法对水平位移加载位置进行了单变量参数分析。研究表明,随着水平位移加载位置与被动桩距离的增加,桩身变形显著减小。这表明了施加位移边界后地基中存在明显的应力扩散。当该距离小于5.5倍桩径时,在模型边界施加同等大小的水平位移所需应力显著增加。同时讨论了水平荷载加载位置与被动桩距离的合理范围,认为应在5～8倍桩径范围之内。  相似文献