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冻土工程国家重点实验室第三届学术委员会第二次会议在兰州召开

冰川冻土 , 2002,
Abstract: 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室第三届学术委员会第二次会议于2002年4月17—18日在兰州召开.来自全国各地的14名委员就实验室科研、管理、人才培养工作进行了认真地研究讨论,并于会间听取了程国栋院士等做的关于青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应的学术报告.
冻结管对人工冻结构件加筋作用的试验研究及数值模拟
夏慧民,
冰川冻土 , 2002,
Abstract: 为研究冻结管对人工冻结构件的加筋作用,通过淤泥质粘土人工冻结梁构件三点弯试验,获得了各级载荷下构件的位移值,并运用MARC软件中的加筋单元进行了对应的有限元计算.根据对冻土梁加筋与否,构件特定力学响应的比较分析,揭示了考虑土层冻结构件中冻结管的加筋作用对于增加冻结构件强度,减小变形量及对提高人工冻结支护工程经济效益的重要作用.同时,通过物理试验和数值模拟试验的对比,验证了应用MARC软件进行类似计算的可靠性.
青藏高原多年冻土变化与工程稳定性
吴青柏,
科学通报 , 2013,
Abstract: 气候变化和工程活动引起多年冻土温度升高、活动层厚度增大、地下冰融化,导致路基工程稳定性变化.本研究在综述青藏高原多年冻土变化和冻土工程研究重要进展的基础上,利用青藏公路和青藏铁路沿线冻土与工程监测数据,给出了青藏高原多年冻土温度和活动层厚度变化及其与气候变化的关系、多年冻土对工程活动的响应过程,青藏铁路工程稳定性动态变化以及块石结构路基降温机制和过程.最后,提出了在气候变化下冻土工程将来亟待解决的关键科学问题.
热融湖影响下多年冻土退化的数值模拟
林战举,
地质学报 , 2013,
Abstract: 热融湖是多年冻土区普遍存在的一种热融现象,热融湖作为热源向湖底及湖岸传递热量,导致多年冻土温度升高,在湖底形成融化夹层,甚至贯穿性融化夹层;在湖岸造成上限下降、下限抬深,加速了湖底、湖岸多年冻土的退化速度。在柱坐标下,运用带相变的数值热传导模型,预测了热融湖影响下湖底、湖岸多年冻土的地温场发展趋势和多年冻土的退化状况。模拟的结果表明,湖底年平均温度越高,对湖底和湖岸多年冻土的热扰动越明显。当湖底年平均温度为4℃、水深2.0m时,在经历1000a后,湖心下部地温增幅为4.7~3.2℃、湖边下部地温增幅为2.2~1.1℃、湖岸下部地温增幅为0.3~0.1℃;当湖底年平均温度等于0℃时,湖心下部一般不会形成融化层;当湖底年平均温度等于1℃时,在500a时湖心下部融化层厚度达到25m,在900a时,多年冻土被融穿。随着湖底年平均温度升高,融穿多年冻土的时间缩短。
粗颗粒土冻胀特性和防治措施研究现状
李安原,永红,,刘华
冰川冻土 , 2015, DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2015.0023
Abstract: 室内试验和现场监测数据表明,粗颗粒土的冻胀敏感性与土的级配、初始含水量、温度、外载等诸多因素有关;在一定的组合条件下,粗颗粒土也可以发生显著的冻胀.以认识哈大高铁路基冻胀特性为目的,在分类梳理有关粗颗粒土冻胀特性研究文献的基础上,简要论述了粗颗粒土的冻胀理论及其发展现状,然后重点论述了有关影响粗颗粒土冻胀特性的几个关键因素——细颗粒含量、水分特征及温度状况方面的研究成果和存在的问题.最后,讨论了研究粗颗粒土冻胀模型及其冻胀机理时应关注的问题,以更好地评价、防治公路和铁路路基土冻胀.
结构型式对寒区高铁路基冻结特征影响试验研究
刘华,,永红,许健
岩土力学 , 2015,
Abstract: 哈尔滨至大连客运专线是我国在中-深季节冻土地区设计、建造和运营的第一条高速铁路,其独特的工程地质条件以及在低温环境下线路的苛刻要求引发的工程需求对寒区路基的稳定性问题提出了新的严峻挑战。通过在不同冻深区选择典型性路基断面,以用来监测路基的稳定性和冻结特征。并通过对运营后第1个冻融期内的监测数据分析发现,路基的结构型式对寒区高铁路基的冻结特征有着显著的差别性影响和制约作用。结果表明:对比路堑段的中部及其临近路堑进出口处的路堤段,路堤段存续有较长时间和较厚的冻结夹层,其堑-堤地温差值也随着纬度的增加而增加。同时发现在4月份的路基中存在有一定厚度的高温冻结夹层。而同一区域内,路堑的最大冻结深度要较路堤的冻结深度浅20~50cm,但相反的是,路堑的最大变形却较路堤的要大2~5mm,这种差值越向北越明显。同时在春融期内,路堑段的冻深变化速率在0上下剧烈波动,此时变形产生了突变式上升,而路堤段的冻深变化速率却在负值区内变化,变形并未发生明显的突变。
长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘形成对高寒草甸土壤环境的影响
王一博,吴青柏,
冰川冻土 , 2011,
Abstract: 通过对长江源北麓河流域多年冻土区热融湖塘及湖塘影响周边条件下高寒草甸土壤理化性质的比较研究,结果表明热融湖塘的形成对高寒草甸土壤环境产生了明显影响,热融湖塘形成对土壤质地、含水量、容重以及土壤养分等产生强烈改变,尤其表层土壤;土壤机质(SOM)、全氮(N)等化学物质和其他养分成分在不同退化的土壤中都有所改变.有机质和全N的含量随植被退化变化最多,呈现原始未退化迹地﹥热融湖塘影响迹地﹥湖塘核心迹地的趋势,全P和全K的含量变化较小,土壤水分含量也有相同的变化趋势.通过分析发现,热融湖塘的形成和发展导致土壤环境退化增强,土壤质地的改变和土壤养分成分的改变有严格的相关性,与土壤物质之间的变化有密切的关系,说明热融湖塘的形成对冻土区生态环产生一定的影响.
青藏铁路管道通风试验路基地温变化及热状况分析
,俞祁浩,赖远明
冰川冻土 , 2003,
Abstract: 基于青藏铁路北麓河试验段管道通风路基在2个冻融循环周期内的地温监测资料,分析了路基温度的发展、温度场分布特征及多年冻土的热流量变化.结果表明通风管埋设于路堤中部的路基温度变化和发展情况与一般路基类似,路基在施工后的2个冻融周期内仍处于整体升温的过程;通风管埋设于路堤下部的路基,虽然前2个冻融循环周期内土体温度与原始状态相比同样有所升高,但开始出现逐渐降低的趋势,同时地温场的分布在横向上的对称性也比较好.在热交换方面,一般填土路基和通风管位于路堤中部的路基在施工后的前2个冻融循环周期内一直处于吸热过程,而通风管位于路堤下部的路基在经历了第1个周期的持续吸热过程后,在第2个冻融循环周期内已经开始放热.
“冷却路基”方法在青藏铁路上的应用
程国栋,孙志忠,
冰川冻土 , 2006,
Abstract: 青藏铁路穿越550km多年冻土,其中约一半为高温多年冻土,其年平均地温为0~-1℃.青藏铁路是百年大计,必须考虑未来50~100a的气候变化.在全球变暖的背景下,青藏铁路高温冻土段的建设必须改变单纯依靠热阻(增加路堤高度、采用保温材料等)的消极“保”温方法,而改用“冷却路基”的积极“降”温措施.青藏铁路的建设采用了一整套“冷却路基”的方法通过遮阳板调控辐射;通过通风管、热管和气冷路堤调控对流;通过“热半导体”材料调控传导;通过这些调控方式的组合,加强冷却效果.这些方法均可有效地降低路基下多年冻土的地温,保证青藏铁路路基的稳定.
多年冻土区管道通风路基温度边界条件及温度场实测研究
,程国栋,李建军,马巍
冰川冻土 , 2006,
Abstract: 管道通风路基在多年冻土地区是一种良好的主动保护冻土工程措施,但在应用数值方法研究其长期效果中,对边界条件的选取存在着困难,已有的计算结果也缺乏实体工程的验证.基于青藏铁路北麓河实体试验工程,对通风管中气温以及管壁温度进行了分析和拟合.结果表明通风管中气温年平均值普遍高于环境气温,平均高出1.6~1.8℃,但在正温期管中气温与环境气温的最高值相差不大(<1℃),而负温期相差较大(达到2℃);路基阳坡面下0.5m深度地温高于阴坡面3.5~5.5℃.普通路基填筑后在抬升多年上限的同时,也升高了上限附近的地温,且地温场在整个范围内表现出横向上显著的不对称性.通风路基可以对下伏多年冻土起到良好的主动保护作用,表现为冻土上限的抬升和地温的降低.但通风管埋设位置较高的情况下,路基地温场横向不对称范围涉及到原地面以下.降低通风管的埋设高度的情况下,边坡面换热导致的温度横向不对称范围被限制在通风管以上的土体中,而下部土体温度场横向不对称性将得到极大改善.
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