不同顶管组合方式的管幕冻结温度场模型试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

段寅  荣传新  程桦  蔡海兵  解德柱  丁杨龙 《冰川冻土》2020,42(2):479-490

拱北隧道作为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程， 在国内外首次成功运用了管幕冻结技术。以此为背景， 为更加全面地掌握饱和软土地层中管幕冻结温度场的分布特点， 开展了不同顶管组合方式下的管幕冻结温度场模型试验研究。试验结果表明： 各测点温度曲线在积极冻结期前4 h急剧下降， 随后逐渐减缓， 降至砂土冰点后趋于平稳， 三种布管方式均满足冻结设计要求； 冻结管中低温盐水提供的冷量首先传递给顶管管壁， 再以“面”的形式均匀地传递给周围土体； 积极冻结21 h后， 采用四根空顶管组合的C区冻结壁竖向范围最大， 空管管壁正上方冻结壁平均厚度约为105 mm， 在满足管幕刚度设计要求的前提下， 可采此布管方式以达到快速形成冻结帷幕的目的。限位管开启后的4 h内， 实顶管中线垂直距离100 mm范围内测点温度曲线虽有明显回升但仍维持在冻土冰点以下， 超出此范围后温度变化影响逐渐减弱， 且顶管间冻结壁稳定存在， 表明限位管在满足管间有效封水的条件下， 能在一定范围内起到定向限制地层冻胀的作用。优化后的双圆形冻结管在满足冻结设计要求的同时， 更加便于安装且经济环保。  相似文献   

不同强度冷空气对太湖水热交换的定量影响     

刘强  王伟  肖薇  荆思佳  张弥  胡勇博  张圳  谢燕红 《湖泊科学》2019,31(4):1144-1156

作为冷季主要的天气事件，冷空气过境会改变湖泊上方的气团性质，对湖泊的水热通量产生影响，进而影响湖泊的生物物理和化学过程.以亚热带大型浅水湖泊——太湖为研究对象，基于2012-2017年5个冷季（11月-翌年3月）的太湖中尺度通量网观测数据，量化不同强度冷空气（寒潮、强冷空气和较强冷空气）对太湖水热通量的影响.结果表明：在5个冷季中，寒潮、强冷空气和较强冷空气发生的总次数分别为4、11和33次，累积持续天数分别为14、31和78天.冷空气过境显著增强太湖的水热通量，3种冷空气过境使太湖的感热通量分别增至无冷空气时的10.3、6.0和4.3倍，潜热通量分别增至无冷空气时的4.0、2.1和2.7倍.虽然冷空气影响天数仅占冷季天数的16.4%，但对整个冷季的潜热和感热通量贡献分别为34.9%和51.7%，以较强冷空气贡献最大.冷空气影响时，水-气界面的温度梯度是太湖感热通量的主控因子，而潜热通量的主控因子为风速.与深水湖泊相比，太湖等浅水湖泊对冷空气过境的响应更快，寒潮过境时尤为明显.  相似文献   

河北武安坦岭多斑斜长斑岩中基质矿物特征及其研究意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘璐璐  苏尚国  杨睿娜  罗照华  崔晓亮 《地学前缘》2019,26(1):286-299

河北武安坦岭斜长斑岩具有多斑斑状结构，基质为显微晶质结构。岩相学观察表明，斜长石斑晶有一个宽广的核部和一个宽度可变的条纹长石反应边，个别核部包含有角闪石、黑云母等矿物。基质矿物主要由蓝透闪石、条纹长石(An0Ab8.4Or91.5～An0.1Ab57.3Or42.6)、石英、钾长石(An0.3Ab5.9Or93.7～An0.3Ab4.7Or95.2)、钠长石(An0.2Ab98.3Or1.5～An0.1Ab99.2Or0.7)、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、磷灰石、榍石和锆石等11种矿物组成。角闪石温压计计算结果得出，基质角闪石核部的结晶压力高于边部，核部为34.05 MPa，对应的结晶温度为660.35 ℃，结晶深度为1.29 km；边部的结晶压力为24.32 MPa，结晶温度为598.32 ℃，结晶深度为0.92 km；而斜长石斑晶中的角闪石形成时压力为159.51～178.19 MPa，温度为817.68～819.79 ℃，对应的形成深度为6.03～6.73 km。基质角闪石在Al2O3TiO2图上落在壳源区，而斑晶中的角闪石和黑云母都落在壳幔混合区。斜长石、条纹长石、磁铁矿和磷灰石的微量和稀土元素测试数据显示，其都具有相对富集LILE、亏损HFSE的特点，暗示了基质矿物的形成有流体参与。ICT三维扫描结果显示，斜长斑岩基质中的孔隙体积含量约为3.428%，铁质体积含量为4.371%，且铁氧化物和孔隙具弱连通性。通过讨论分析，笔者得出：(1)坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶具有明显的交代结构，且晶体本身没有明显熔蚀现象，这些特征表明大量的斜长石斑晶快速上升，即“冻结岩浆房”的活化机制与流体密切相关；(2)斜长斑岩中基质矿物有十一种，且矿物类型复杂，不符合平衡系统矿物相律，应属于流体晶矿物组合；(3)坦岭斜长斑岩的基质“岩浆”可能是一种富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体流体流；(4)多斑斜长斑岩的形成经历了①深度6~7 km的深部岩浆房形成斜长石堆晶→②富Fe、K、P、Si、Na等元素的熔体流体流加入深部岩浆房，冻结岩浆房活化→③由于流体超压，含大量斜长石斑晶的熔体流体在地壳浅部(0.9～1.2 km)呈小岩株状或岩脉状就位。多斑斜长斑岩为深部找矿提供了有力的线索。  相似文献   

含水量对高含冰量冻结砂土屈服面的影响     

杜海民  马巍  张淑娟  周志伟  穆彦虎 《冰川冻土》2019,41(3):579-586

以往关于冻土屈服特性的研究很少考虑含水量的影响，但实际工程中经常遇到的是变含水量情况，因此本文通过-5.0℃条件下高含冰量冻结砂土的一系列三轴压缩试验，系统地研究了含水量对屈服特性的影响，并且由此建立了带有含水量参数的偏应力-剪应变增量型关系式。试验结果表明：随含水量的变化，应力-应变曲线类型有明显变化，即在不同的含水量区间，含水量对硬化规律有不同的影响特性，因此为了使屈服函数的形式更加简单和提高拟合准确度，对于屈服函数的具体形式应该根据塑性剪应变（硬化参数）和含水量不同区间进行分别确定；当塑性剪应变较小时（0.00%~1.00%），随含水量的增大，偏应力逐渐增加，而当塑性剪应变较大时（大于1.00%），随含水量的增大，偏应力有一个先减小后增大的变化过程，并且42.0%可以作为含水量转折点；通过分段硬化原则建立的带有含水量参数的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式的模拟值与试验点基本相吻合，这说明得到的屈服函数与偏应力-剪应变的增量型关系式可以用于不同含水量条件下屈服面和偏应力-剪应变曲线的预测。  相似文献   

Polar WRF模式海冰密集度方案对北极海雾模拟效果的个例研究          下载免费PDF全文

宋姝彤  衣立  张苏平  王晓宇  刘一林  陈显尧 《山东气象》2019,39(2):34-42

全球变暖的背景下,北极航线的常规通航甚至商业运营有望实现,而海雾会严重影响航道上船只的航行安全。海冰的存在使海气之间相互作用变得更为复杂,是研究北极海雾不可忽略的因素。船载观测发现,与中纬度常见平流冷却雾形成时气温下降速度往往超过海水降温速度不同,北极海雾发生时海冰的存在还会使海水降温速度超过空气降温速度。然而目前海冰分布是否会影响模式模拟海雾的准确性还不得而知,因此本文利用Polar WRF（Polar Weather Research and Forecasting）模式模拟了中国第七次北极考察中观测到的一次海雾过程,并进行海冰密集度敏感性试验。通过与船载观测和欧洲中期天气预报中心再分析数据比对发现,在低浮冰区内（海冰密集度小于50%）考虑海冰分布时可以更加准确地刻画潜热通量与水汽通量,模拟出与观测事实相符的表层空气降温与增湿过程以及相对湿度的变化,因此能够更好地刻画海雾的三维结构及其生消演变。  相似文献   

太平洋潜热通量及其与黄淮夏季降水的关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

胡雪  王文  李理  黄山江  谢旭生 《气象科技》2015,43(3):482-487

研究了1979—2010年太平洋潜热通量的变化特征及其与中国黄淮夏季降水的关系。结果表明,潜热通量的气候场和方差场均存在着明显的季节变化,且各季节气候场的极值中心也是变化幅度较大的区域。黄淮地区降水与前期春季的潜热场相关性最好。定义了黄淮夏季降水指数来研究影响降水的潜热场关键区,发现春季潜热关键区为10°~20°N之间的中东太平洋和热带东太平洋沿岸海区。春季当上述两个海区净潜热通量增多时,后期夏季500hPa和850hPa位势高度异常场中,在太平洋西海岸-阿拉斯加南部一线上均表现为"正—负—正"的分布型,黄淮降水偏多。  相似文献   

非饱和黏土的冻胀融沉过程分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴礼舟  许强  黄润秋 《岩土力学》2011,32(4):1025-1028

通过非饱和黏土的冻胀融沉试验,分析了非饱和黏土在不同含水率(饱和度)和密度情况下冻胀融沉变化特征,探讨了非饱和状态下不同含水率对热传导的影响规律,重点研究了冻胀过程中冻结锋面的移动规律。在一定冻结条件下,冻结锋面移动速度与干密度和含水率有关,尤其是含水率对冻结锋面移动速度产生较大的影响。含水率越大,冻结锋面移动越快。根据该非饱和冻土的试验与分析,旨在为理论研究与工程应用提供参考。  相似文献   

三轴压缩条件下基于CT实时监测的冻结兰州黄土细观损伤变化研究   总被引：4，自引：3，他引：1  

郑剑锋  马巍  赵淑萍  蒲毅彬 《冰川冻土》2011,33(4):839-845

在IMPa围压下,对不同温度条件下的冻结兰州黄土三轴压缩试验过程进行CT动态扫描,获得了由CT数表示的土体损伤量表达式．结果表明：冻结兰州黄土最初在围压作用下,试样沿径向方向被压缩,导致试样轴向伸长;低温冻结试样的弹性变形持续时间长于高温试样,如-2．3℃试样在应变达到0．32％时即开始屈服进入塑性变形,而-7℃试样的...  相似文献   

长期动荷载作用下冻结粉土的变形和强度特征   总被引：6，自引：2，他引：4  

赵淑萍  马巍  焦贵德  常小晓 《冰川冻土》2011,33(1):144-151

根据长期动荷载作用下的蠕变试验结果,研究了冻结粉土的变形和动强度特征.试验分3组,第一、二组是小振幅动荷载试验,且第二组的动荷载幅值为第一组的两倍;第三组是大振幅动荷载试验,荷载最小值取接近于零的值,最大值与第一组对应.试验结果表明:各种振幅的动荷载作用下,冻土的累积应变随荷载振动次数的变化规律相同(都包括初始蠕变阶段、稳定蠕变阶段、渐进流阶段)但数值上有差异.在初始和稳定蠕变阶段,第三组试验的累积应变小于第一、二组的,但是第三组试验稳定蠕变阶段的应变速率很大,蠕变曲线迅速进入渐进流阶段,此后其累积应变值大于小振幅动荷载试验的;第一、二组试验的应变幅值随振次的变化规律相似,但与第三组的有明显不同,而且,第三组试验的应变幅值明显大于第一、二组试验的.各种振幅动荷载作用下冻土的残余应变随振次的变化规律相同,且偏移荷载载越大或动荷载振动幅值越大,残余应变越大;冻土的动强度随荷载振动次数的增加而衰减,直至趋于极限动强度,大振幅动荷载试验的极限动强度明显小于小振幅动荷载试验的.  相似文献   

早期的地球没有冻结之谜          下载免费PDF全文

胡德良  Phil Berardelli 《气候变化研究进展》2011,(3)

把时钟拨回到大约40亿年前,回到太古代(Archean),当时的太阳光线比现在要弱大约30%。这样就存在一个问题:太阳虽然为地球提供了热量,但不足以避免海洋结  相似文献