冻融过程中土体水热力耦合作用理论和模型研究进展

随着冻土地区基础设施建设加快,冻害已成为寒区工程建设中迫切需要解决的问题.造成冻害现象的主要原因是土体的冻胀和融沉,而冻融过程受控于土体温度场、水分场、应力场及其变化规律.深入开展水热力耦合作用机理的研究对解决实际工程冻害问题具有重要的指导意义.对国内外在水热力耦合作用机理、耦合作用方程方面的研究进行了综评,指出了各种研究结果之间差异、不同冻胀模式建立的依据、研究方法以及适用条件,分析了目前冻融过程中土体水热力耦合作用理论和模型研究中存在的问题,提出了今后研究发展的方向.     

黄河源区冻融地质作用及其生态环境地质特征

黄河源区自然地理环境特殊,冻融地质作用强烈,冻融地质现象普遍发育,以山地顶部裸岩、寒冻风化岩屑坡、山地斜坡冻融滑移、山前倾斜平原及河谷平原冻胀—融陷作用为表征,对应于源区不同的地形地貌条件和自然地理单元,呈鲜明的山地垂直分带规律和冻融荒漠化生态景观。     

冻融作用对南方粉质黏土物理力学性质的影响

室内模拟极端冰雪环境下,对我国南方典型不扰动粉质黏土进行反复冻融试验研究,分析了冻融作用下土体物理力学指标的变化规律。试验发现,随着冻融次数的增加,土体的含水量、密度、液限和塑性指数减小,塑限略有减小,孔隙比渗透性增大。冻融作用对土体力学性质的影响尤为显著,使其抗剪强度减小,而无侧限抗压强度在冻融10次后基本丧失。通过对反复冻融土的扫描电镜试验发现,多次冻融后土体变得破碎,土体中孔隙变大且数目增多,裂隙增多。这表明,多次冻融后土体遭到结构性破坏,土颗粒得以重新排列,导致土体骨架的结构性转移,使整个受力体系发生变化,这也是冻融作用后土体物理力学性质变化的主要原因。     

淮南刘庄煤矿地基人工冻融土工程性质与中微观结构之间关系研究

本文以淮南刘庄煤矿主井地基的人工冻融土为研究对象,以偏光显微镜,扫描电镜(SEM)为主要研究手段,研究分析了人工冻融土与原状土的中微观结构、冻融前后的中微观结构的变化规律及内在原因。此外,还研究分析了人工冻融土冻融前后的中微观结构及其变化与人工冻融土的物理、力学、工程性质之间的关系。研究显示中微观结构对人工冻融土的物理、力学、工程性质有很大的影响,冻融前后中微观结构的变化受到土的种类、埋深、原状土的中微观结构等因素的影响,且冻融前后的中微观结构的变化在一定程度上主导了冻融前后的物理、力学、工程性质的改变。     

北方冬季强夯施工新探索

通过一粮库场地加固工程试验研究，探索了一套冬季施工当冻层厚度＜0．5m时，不清除冻土层进行强夯的施工方法。     

道路翻浆的气象条件分析及其预报方法讨论

道路翻浆是季节性冰冻地区特有的公路病害,由于道路翻浆造成交通不畅,增加养路费用,影响社会经济效益。翻浆的产生主要取决于气候因子,本文通过对翻浆产生原理的论述,分析了在黑龙江省气候条件下道路翻浆产生的过程。指出温度在道路翻浆中起主要作用,冰融速度与翻浆关系密切,提出了用冻结速度和气温变化来做翻浆预报。     

昆仑山隧道施工期间围岩冻融圈的初步研究

结合青藏铁路昆仑山隧道的设计、施工及科研情况, 参考昆仑山隧道施工期间的气温、地温测试资料, 对多年冻土隧道冻融圈的大小、变化规律进行了初步的研究分析.     

青藏高原季节冻融过程与东亚大气环流关系的研究

利用青藏高原46个气象站的最大冻土深度观测资料、中国160个气象站降水资料和NCAR/NCEP资料，对青藏高原冻土的季节性冻融过程进行合成分析，发现青藏高原土壤的季节冻融过程对青藏高原上空及东亚大气环流有显著的影响，在高原最大冻土深度较小的年份中，7月份，南亚高压强且偏西，500hPa印度低压强，西太平洋副热带高压弱且偏东，高原南部的东风较强；最大冻土深度较大的年份，南亚高压弱且偏东，印度低压弱，西太平洋副热带高压强且偏西. 在不同的冻融年份，850hPa上纬向风的差异显著区反映了西南季风的活动. 最大冻土深度与中国夏季（7月份）降水有3条显著相关带，雨带的分布与中国夏季平均雨带相吻合. 由此，青藏高原季节冻融过程引起的水热变化是影响东亚气候的一个重要外源.     

人工冻融土地基极限承载力模型试验

为了减小人工冻结法带来的负面影响和扩展其应用范围 ,通过模型试验研究了冻融土地基极限承载力的变化规律。为合理地进行冻融土地基承载力设计和改善冻融土承载力提供了科学依据     

曲江冬季冷暖气候规律分析

利用曲江1955－2000年冬季（12月至次年2月）气温和冰冻天数的气候序列资料，制作冷指数序列，通过各种方法进行冷暖气候规律分析。