严寒地区隧道围岩冻融状况分析的导热与对流换热模型

通过对严寒地区隧道现场基本气象条件的分析 ,建立了隧道内空气与围岩对流换热及固体导热的综合模型 ;用此模型对大兴安岭西罗奇 2号隧道的洞内气温分布进行了模拟计算 ,结果与实测值基本一致 ;分析预报了正在开凿的祁连山区大坂山隧道开通运营后洞内温度及围岩冻结、融化状况 .     

寒区圆形截面隧道温度场的解析解

根据冻土地区的实际情况地圆形隧道正冻区和未冻区的热传导方程进行简化,应用无量纲量和摄动技术对简化方程进行求解,给出了圆形隧道冻结过程的近似解析解。通过和有限元数值解结果比较,发现该近似解具有较高的精度,能满足工程实际的精度要求,该解既可用于工程估算 用来检验数值计算的计算程序及结果。     

渠道基土冻结时温度场和应力场的数值模拟

本文用有限差分法计算了渠道基土冻胀过程中二维不稳定温度场的分布规律。模拟计算了渠道基土由于冻胀作用而对砌体产生的冻胀力。计算结果表明,在渠底和渠坡下部衬砌体所受冻胀应力最大,冻胀应力随深度呈衰减趋势。在两侧边界部位,由于受边界约束作用,冻胀应力随深度呈衰减—增大—衰减的震荡趋势,若使衬砌体完全不发生位移,即使在弱冻胀条件下,表面约束应力也达0.5×10~5N/m~2,可见用刚性衬砌约束冻胀变形是不行的,必须采取综合措施进行防治。     

冻结砂土的强度特性

本主要阐述在一定的加荷速率下，围压和温度对冻结兰州砂土应力－应变特性的影响。试验表明，围压的增大或温度的升高明显增强了冻结砂土的塑性及应变硬化性能。随着围压的增大，冻结砂土的极限偏应力强度和轴向破坏应变增大，随着温度的降低，极限偏应力强度增加，而轴向破坏应变减小，但是当围压为零时，轴向破坏应变不随温度变化，当平均法向应力σ≤６ＭＰａ时，冻结砂土抗剪强度近似服从库仓定律，此时粘聚力和内摩擦角随温度     

冻结砂土在两级应力作用下的蠕变破坏性质

通过两级应力条件下冻结兰州砂土的蠕变试验发现，与单级应力条件下的蠕变破坏相比，第二级应力作用下冻结破坏时间增长，最小应变速率减小，即第一级应力对冻土有强化作用，在第一级应力作用时间相同时，这种强化作用的程度取决于第一级应力的大小，当第一级应力等于某临界值时，对冻土的强化作用最大。     

冻土应力-应变曲线的分形逼近

基于冻土应力 应变曲线的细观结构具有分形性质的事实 ,提出了逼近冻土应力 应变曲线的分形方法 .利用分形几何中的线性双曲迭代函数系统 (LHIFS)理论 ,选取垂直压缩因子为参数建立了逼近冻土应力 应变曲线的LHIFS ,其次讨论了使LHIFS生成的线性分形插值函数 (LFIF) (即LHIFS的吸引子 )成为冻土应力 应变曲线的最佳逼近时垂直压缩因子应取的最佳点的计算方法 ,然后给出了利用最佳点求冻土应力 应变曲线分形维数的方法 ,最后给出了简单例子 .提出的方法为编程模拟具有分形性质的地质材料的应力 应变曲线及计算其分形维数提供了一般方法 .     

PERMAFROST DEGENERATION IN THE EAST OF QINGHAI-XIZANG PLATEAU

ＰＥＲＭＡＦＲＯＳＴＤＥＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮＩＮＴＨＥＥＡＳＴＯＦＱＩＮＧＨＡＩ－ＸＩＺＡＮＧＰＬＡＴＥＡＵ￥ＺｈｕＬｉｎｎａｎ；ＷｕＺｉｗａｎｇ；ＬｉｕＹｏｎｇｚｈｉ；ＬｉＤｏｎｇｑｉｎｇ（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｒｏｚｅｎＳｏｉ...     

A climatic variation observed in permafrost temperature at Kangiqsualujjuaq in northern Quebec

Permafrost temperatures from the surface down to about 9 m from 3 boreholes distributed around Kangiqsualujjuaq village on the coast of Hudson Strait were recorded and analyzed for the period 1989 1998. The results indicate that the permafrost is getting warm along the southern shore of Hudson Strait from 1993 to 1998 though it became cooling for the past 40 a or more. The observed trend in the order of 0.098℃/a at the 9 m depth is consistent with the long term regional warming observed in air temperatures. It also coincides with that all the global circulation models predict an enhanced warming in polar regions associated with the increase in concentration of greenhouse gases in the atmosphere.     

大坂山隧道围岩冻融损伤的CT分析

为了研究大坂山隧道围岩的抗冻特性,将采自隧道Ｋ１０６＋４００截面处的岩样加工成２４块样品,样品的高度和直径均为５０ｍｍ。将样品分成４组,每组６个样品。根据《公路工程石料试验规程》中的岩石抗冻融,试样冻融后的抗压强度分别为７７．７１,６８．９５,６３．７７和５０．７７ＭＰａ,实验结果表明,该隧道围岩抗冻性能良好,不会由于冻融产生过快的风化,力学性能较稳定。此外,还利用对冻融产 试样进行了检测,检测结