土在冻结及融化过程中的热力学研究现状与展望     

张莲海  马巍  杨成松  董晟 《冰川冻土》2013,35(6):1505-1518

冻胀融沉给工程建设及运营带来了极大的危害,是科研人员及工程建设者迫切需要解决的重大问题. 土在冻结及融化过程中会产生水分迁移、冰水共存、固结和冻结缘等现象,这些现象的产生涉及到冻结及融化过程中冰水相变、冰分凝和水分迁移等关键机制的研究. 目前,冰水相变、冰分凝和水分迁移等机制的研究已成为解决冻胀融沉问题的重点及难点. 冻融过程是建立在热力学基础上关于水分场、应力场及温度场的三场耦合过程,其数值模拟正处于由水-热耦合到水-热-力耦合的演化阶段. 而冻结缘参数的测试和确定是理论探索和数值模拟的关键. 近几十年来,随着实验技术的发展,各种先进的探头及仪器设备被开发应用于冻结及融化过程的室内或者场地试验研究,以期揭示其内部的微结构特征及其热力学机理. 因此,系统地总结和分析土在冻结及融化过程中的现象、机理、试验条件以及数值模拟等工作,将对土冻结及融化过程的认识及研究有着至关重要的作用.  相似文献   

通风管、抛碎石和保温材料保护冻土路堤的工程效果分析   总被引：4，自引：4，他引：0  

吴志坚  马巍  盛煜  牛富俊  孙志忠 《岩土力学》2005,26(8):1288-1293

根据青藏铁路北麓河试验段2年以来的气温降温期的现场监测资料,对多年冻土区保护冻土路堤的3种典型结构型式的试验段（通风管路堤、抛碎石护坡路堤和保温材料路堤）各断面的地温规律进行了分析和积温计算。试验段初步计算结果表明,3种路基结构型式对于保护多年冻土区路堤均能起到一定的作用,为青藏铁路在多年冻土区保护冻土路堤的设计和施工提供了一定的理论依据。  相似文献   

青藏铁路遮阳板措施应用效果观测研究   总被引：10，自引：6，他引：4  

冯文杰  马巍 《冰川冻土》2006,28(1):108-115

在青藏铁路的施工建设中,许多主动保护冻土的措施已经被采用,遮阳板就是其中之一.遮阳板措施的保温效果在应用只有1 a的时间里面就表现出来,在第1个冷暖季节过后,在遮阳板保护下的路基土体温度就较普通路基低,在路基左路肩部位(阳坡)低出3~5℃;在路基的左右护道、路肩孔和中心孔冻土上限抬升在1.0~1.7 m,平均抬升1.1 m.遮阳板措施对于保护路基冻土效果较其它主动保护冻土措施更快、更明显,是多年冻土区工程建设中主动保护冻土措施的首选措施之一.  相似文献   

青藏高原公路路基周边风场特征风洞实验研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

陈领  马巍  穆彦虎  虞洪  张坤  栗晓林 《冰川冻土》2021,43(2):474-483

路基高度是影响冻土路基工程热力稳定性的一个重要指标。同时,不同高度的路基对其周边风场的扰动也将不同,进而影响到局地的地-气能量交换过程。为揭示不同高度路基对其周边风场特征的影响规律及程度,基于风洞实验,研究了3种环境风速条件下青藏高原典型高度公路路基周边风场分布特征,并进行了量化分区。结果表明：路基坡前为流场减速区,不同高度情况下路基坡前减速区水平范围差异显著。10 m·s^-1环境风速条件下,3、4和5 m高路基坡前减速区水平范围约为1.8、2.2和2.5倍路基高度（H）。在路基坡前减速区0.3~1.1 m高度范围内,随环境风速增加,同一水平高度流场在靠近路基过程中风速的变化率呈下降趋势。路基上部为流场加速区,路肩处风速增长幅度与路基高度呈正相关。路基坡后为低速回流区,路基高度越大,低速回流区水平范围越大,10 m·s^-1环境风速条件下,3、4和5 m高度路基坡后低速回流区水平范围分别约为2.0H、3.0H和4.1H。低速回流区后,流场逐渐恢复到初始运动状态,其消散恢复区水平范围与环境风速密切相关,但与路基高度关系不显著,10 m·s^-1环境风速条件下,3、4和5 m高度路基坡后消散恢复区水平范围均约为9.8H。通过考虑路基高度对其周边风场分布的影响,可为块石、通风管、热管等冻土路基结构的设计和布局优化提供参考。  相似文献   

冻融循环对硅酸钠固化黄土力学性质的影响   总被引：2，自引：2，他引：0  

侯鑫  马巍  李国玉  周志伟  黄永庭 《冰川冻土》2018,40(1):86-93

硅酸钠作为一种灌浆材料,常被用于湿陷性黄土的固化工程。冻融循环会影响季节冻土区固化黄土的结构,从而导致其力学性质发生变化。以兰州黄土为研究对象,分别对冻融循环前后掺量为3%的硅酸钠固化黄土进行压汞试验和力学强度试验,从强度、刚度、能量耗散和土体微观孔隙结构等方面探讨冻融循环作用对硅酸钠固化黄土力学特性的影响。结果表明：一方面,冻融作用会增大土中平均孔隙直径,降低微孔隙含量,导致土样产生裂隙;另一方面,硅酸钠反应生成的Na⁺在水分梯度作用下迁移至土样和裂隙表面并重结晶,上述作用破坏了土颗粒间胶结,最终大幅度劣化了固化黄土力学性能。随着冻融次数的增加,硅酸钠固化黄土无侧限抗压强度在单轴加卸载过程中的能耗值、弹性变形量和滞回环回弹模量均呈现下降趋势,冻融20次后强度降幅高达85.33%,而能耗均值与回弹模量均值分别为未冻融状态下的8.68%和20.70%,即固化土消振性与刚度大幅劣化。鉴于此情况,季节冻土区盐渍黄土硅酸钠的固化处理措施应慎重使用。  相似文献   

乡土地理教学对初中生地方依恋的影响研究     

张鹏  刘泽  马巍  王民 《地理教学》2022,(12):14-16+30

培养地方依恋是初中地理教学的一个重要任务,它对传承地方文化、建设地方经济、回馈地方发展具有重要作用。本文从心理学、人文地理学、地理教学论的角度出发,探讨乡土地理教学对初中生地方依恋的影响。本文选取北京市M区建立并修正初中生地方依恋评价量表,以F区进行乡土地理教学对照实验,得出结论并提出进一步假设。  相似文献   

不同含水量亚黏土的崩解特性实验研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

张泽  马巍  PENDIN Vadim V  张中琼  何瑞霞 《水文地质工程地质》2014,(4):104-107

为了分析土的初始含水量与其崩解性的相关关系,选取了一种高孔隙率、粉黏粒含量较高,且不具有湿陷性的轻质亚黏土作为研究对象。对7组不同含水量的土样品进行崩解试验,发现随着初始含水量的增大,其崩解时间越长,初始含水量接近于风干含水量的土样品能够完全崩解,当初始含水量为天然含水量时,土样品崩解的过程是由"内"到"外",由整体崩解为大块,然后再崩解为更小的块状;当初始含水量为风干含水量时,土样品崩解过程是由"外"到"内"以鳞片状一层一层地崩解;随着土样初始含水量的增大其崩解速率逐渐变小,初始含水量接近风干含水量时,土样在完全崩解的过程中,其崩解敏感性较强;初始含水量接近天然含水量的情况下,在不完全崩解的过程中,其崩解敏感性较弱。  相似文献   

吉林台水电站坝址人造地震动研究     

姜慧  杨章  唐丽华  马巍 《内陆地震》2000,14(3):228-233

为满足水库抗震设计的震要,合成了５０年超越概率５％和１００年超越概率２％的基岩加速度时程曲线,考虑到吉林吉台电站所处的特殊地震环境和场地条件,分析其地震危险性认为：５０年超越概率５％的地震动为远震影响;１００年超越概率２％的地震动为近震影响,目前使用的基岩加带度反应谱衰关于关系的来源资料多少丢失一些高频成分,可能低估高频成分的地震动对基岩场地的影响,为此根据大震,远震的特征周期Ｔｇ较大这一规律,把两个概率水平的加速度反应谱的特征周期Ｔｇ都定为０．３ｓ,并增加基岩反应谱高频成分控制,从而把基岩地震加速度反应谱处理成相应的规准谱,在此基础上通过拟合规准谱合成的基岩地震动时程曲线,较好地满足坝址的设防要求。  相似文献   

青藏高原北麓河地区原状多年冻土导热系数的试验研究   总被引：6，自引：1，他引：5  

温智  盛煜  马巍  邓友生  吴基春 《冰川冻土》2005,27(2):182-187

取自青藏高原北麓河试验段的原状冻土, 利用 QL-30 热物性分析仪测定原状冻土的导热系数. 结果表明: 原状冻土和重塑土的导热系数变化规律存在着较大差别. 对于浅部冻土层, 气体体积含量和含冰量是影响原状冻土导热系数的控制因素; 而对于地下冰层, 冰是控制其导热系数的最重要因素, 气体体积含量的大小也对其导热系数有影响. 对于深部强 全风化泥岩, 气体体积含量控制着它的导热系数的大小.  相似文献   

多年冻土区道路边坡热状况差异对多年冻土融化形态的影响     

丑亚玲  盛煜  马巍 《冰川冻土》2007,29(6):977-985

用数值方法模拟了在气候持续以0.02℃·a^-1速度增温下,50 a运营年限内不同走向路基的融化形态可能发生的变化趋势.计算了在砂砾路面和沥青路面下,不同高度(0~5.0 m)及不同走向(东西、东北-西南、南北、对称)路基的融化形态.结果表明:非对称热边界路基与对称热边界路基的融化形态差异很大.在呈阴阳坡的路基中,砂砾路面和沥青路面下:1)最大融化深度位置与运营时间关系不大,与路基高度、线路走向及路面类型关系密切,且最大融化深度偏离路基中线的距离与路基高度呈线性关系;2)最大融化深度与运营时间、路基高度、路面类型关系比较密切.路基较低时,最大融化深度与路基走向关系不大.路基较高时,最大融化深度与线路走向关系密切,且随着路基高度的增加、气候变暖及增温速率的增大而加剧;3)同一路基高度和线路走向下,砂砾路面的最大融化深度偏离路基中线的距离大于沥青路面的,沥青路面的最大融化深度大于砂砾路面的.相对于砂砾路面,沥青路面在一定程度上部分的抵消了阴阳坡效应,但加剧了路基下最大融化深度.  相似文献