冻土工程国家重点实验室的回顾与展望   总被引：7，自引：2，他引：5  

马巍  朱元林 《冰川冻土》1998,20(3):264-272

冻土工程国家重点实验室是我国唯一的一个以冻土工程为主要研究内容的综合性实验室,其建设和发展对促进我国冻土学的发展有非常重要的意义,在迎来兰州冰川冻土研究所建所４０周年之际,冻土工程国家重点实验室也走过了近９年的历程,回顾昨天,展望未来,只有紧紧把握粘土学科前沿,创新超前,解决国家在寒区经济和社会发展中提出的基础性,关键性和综合性的工程和资源环境问题,才能创建一流的国家重点实验室,使我国冻土工程研究  相似文献   

高海拔冻土地区公路路基风流场特征研究     

宋正民  马巍  穆彦虎  俞祁浩  谢胜波  刘永智 《冰川冻土》2021,43(2):463-473

风流场对于局地条件下地-气能量交换过程与强度影响显著,同时也是多年冻土区对流调控类冷却路基的关键环境边界。结合现场监测与数值模拟,对高海拔冻土路基周边风流场进行特征区划研究并考察路基高度的影响。结果表明：坡前扰动区为低风速区,3 m路基高度条件下迎风坡坡脚0.5~2.0 m高度范围内风速约为环境风速的30%。路基上部为高风速区,迎风坡路肩风速明显大于环境、路面中部及背风坡风速。背风坡坡后扰动区为低风速区,靠近坡脚区域受气流辐散效应作用形成涡旋区,整体风速仅为环境风速的30%。涡旋区水平范围随路基高度增加呈线性增加,3 m路基高度条件下涡旋区水平范围约为12 m。分离式路基即两幅路基并行条件下,受前幅路基影响后幅路基坡前风速下降明显,以两幅路基坡前风速差值不超过环境风速的10%（0.35 m·s^-1）为标准,3 m路基高度条件下两幅路基最小间距为60 m。因此,在路基工程的修建过程中为减少路基间的遮挡所造成的两幅路基间的对流换热强度差异,分离式对流换热类冷却路基的现场修建间距应不低于60 m。  相似文献   

冻结层上水的分布及工程影响研究现状与展望   总被引：1，自引：1，他引：0  

柴明堂  马巍  穆彦虎 《冰川冻土》2021,43(6):1794-1808

作为一种多年冻土区的特殊水文地质现象,冻结层上水（或多年冻土层上水）的分布受局地因素的控制,且随活动层的季节性冻融而变化,影响地表水和地下水循环以及多年冻土环境中的水热平衡。多年冻土将冻结层上水限制在一个狭窄的空间内,在暖季冻结层上水侧向和竖向的渗流传热将加剧多年冻土的退化,也会对上覆工程构筑物的稳定运营造成极大威胁。目前关于冻结层上水的研究主要集中在分布特征、变化规律、流量计算、渗流模拟、水热耦合等方面。研究发现：在全球升温背景下,多年冻土退化速率加剧,随着冻土厚度变薄和融区出现,冻结层上水的流量及其与地下水的交换量均发生变化,除了影响局地水文特征外,还与工程病害密切相关,如坡脚积水、路基沉降以及路面裂缝等。以区域分布特征为出发点,对冻结层上水的研究现状进行了归纳和总结,并对其工程影响有关的渗流传热理论研究成果进行了梳理,对今后需要进行深入研究的方向进行了展望。这有助于全面理解冻结层上水在冻土区水文过程中的功能,为相关研究提供了进一步的理论参考。  相似文献   

基于冻融次数-物理时间比拟理论的冻土长期强度预测方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

张泽  马巍  ROMAN Lidia  MELNIKOV Andrey  杨希  李宏璧 《岩土力学》2021,(1):86-92

冻融作用可以改变土的结构,引起其力学特征的变化,从而影响到冻土工程的稳定性。由于冻融周期的设定不尽相同,因此大量的试验结果不能有效地进行对比分析。另外,对于冻融作用下土体力学特征的预测也成为研究的难点。在冻土遗传蠕变理论的基础上,利用球型模板压入仪作为测试方法,提出了一种冻融次数-物理时间比拟的方法。把冻融周期(次数)转化成物理时间(min),将不同冻融周期土的长期强度曲线簇映射到同一坐标中,利用该归一化曲线进行长期抗剪强度的预测,并选取了两种土样进行了测试,分别得到了相关的长期抗剪强度的预测方程。该方法对冻融作用下土体力学行为的成果对比研究以及长期强度的预测有重要的理论意义,对寒区工程稳定性预测分析也具有工程实践价值。  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   

主应力轴旋转条件下冻结黏土的动强度特性北大核心CSCD     

张斌龙  王大雁  马巍  雷乐乐  周志伟 《冰川冻土》2022,44(2):448-457

研究冻土动强度对寒区工程和人工冻结工程施工及安全性评价具有重要意义。为了揭示主应力轴旋转对冻结黏土动强度特性的影响,利用空心扭剪仪开展不同围压下冻结黏土动三轴和空心扭剪试验,探讨了主应力轴旋转对冻结黏土动强度、动黏聚力和动内摩擦角变化规律的影响。结果表明:主应力轴旋转导致冻结黏土试样的动强度降低,围压越低主应力轴旋转对动强度影响效果就越明显;随着震动次数的增多,主应力轴旋转条件下冻结黏土动黏聚力衰减速度相对于主应力方向固定时加快;不同于主应力轴方向固定条件下动内摩擦角随震动次数增多而衰减的特点,在主应力轴旋转条件下动内摩擦角随震动次数增多而增大。另外,研究显示主应力轴旋转条件下动强度、动黏聚力和动内摩擦角均与震动次数的对数呈良好的线性关系,用线性方程对其进行了拟合,并给出拟合系数和确定系数。  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