检索结果-内蒙古大学图书馆

吉林大学学报(地球科学版) 2025年第2期55卷 550-562页

作者：周琨超王志远翟金榜张泽孟祥熙袁名扬东北林业大学土木与交通学院陕西交通控股集团有限公司东北林业大学冻土研究所东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测站(东北林业大学) 东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心(东北林业大学)

为了证明振动荷载作用下冰中存在水分迁移,并探究冰中水分迁移的规律,以人造柱状冰作为研究对象,开展了负温条件下的振动试验,通过改变环境温度和加载频率对冰中液态水的迁移进行研究。首先结合多年冻土地区公路所承受重型满载货车的载... 详细信息

为了证明振动荷载作用下冰中存在水分迁移,并探究冰中水分迁移的规律,以人造柱状冰作为研究对象,开展了负温条件下的振动试验,通过改变环境温度和加载频率对冰中液态水的迁移进行研究。首先结合多年冻土地区公路所承受重型满载货车的载荷特征,以55 kPa为荷载幅值,循环振次设置为2 880～28 800次,开展了在-3℃、0.5 Hz条件下循环振动荷载分层柱状冰的水分迁移试验;然后在-5-1℃、0.1～0.5 Hz条件下开展了循环振动荷载人造柱状冰的水分迁移试验;最后对试验数据进行拟合。结果表明:在振动荷载作用下,冰中的液态水沿结构裂隙向加载方向迁移;在不同的环境温度下,水分迁移量呈指数性增长;在不同的加载频率下,水分迁移量以分段函数的形式分阶段增长。当加载频率和荷载幅值恒定时,水分迁移量与增速峰值随环境温度升高而增大,随温度的下降而减小,-1℃测定的水分迁移量约为-5℃的3.75倍;越靠近熔点,增速峰值出现得越快,反之越慢。当环境温度和荷载幅值恒定时,水分迁移量与增速峰值随频率增大而增大,随频率的降低而减小,1.0 Hz测定的水分迁移量约为0.1 Hz的2.04倍;加载频率越快,增速峰值出现得越快,反之越慢。

关键词：水分迁移近相变区冰-水相变振动荷载环境温度加载频率

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1990-2021年蒙古高原年度丰水期水体数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2023年第1期8卷 69-82页

作者：王妍刘帅邱丽莎单炜东北林业大学寒区科学与工程研究院哈尔滨150040 东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站哈尔滨150040 东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心哈尔滨150040

蒙古高原生态系统脆弱,土地荒漠化严重,是亚洲地区主要的气候敏感区域之一,其水资源的时空变化有重要的研究价值。本数据集利用Google Earth Engine(GEE)平台,对近32年(1990-2021年)可用的高质量Landsat系列卫星影像进行处理。利用最小... 详细信息

蒙古高原生态系统脆弱,土地荒漠化严重,是亚洲地区主要的气候敏感区域之一,其水资源的时空变化有重要的研究价值。本数据集利用Google Earth Engine(GEE)平台,对近32年(1990-2021年)可用的高质量Landsat系列卫星影像进行处理。利用最小云量合成算法,得到每年的丰水期(6-9月)最小云量影像。计算NDWI后采用大津算法进行阈值分割,提取得到32年蒙古高原逐年丰水期30 m分辨率水体数据,最终结果以GeoTIFF格式保存。通过对比,数据集与JRC年度水体数据的永久水体和最大水体的一致性平均值分别为93.0%和90.9%,具有较高的可信度。数据集可以为蒙古高原水资源变化、生态建设规划、环境保护等提供数据支撑。

关键词：蒙古高原水体大津算法归一化水体指数

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不同施工季节对多年冻土区锥柱式基础地温回冻影响

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吉林大学学报（地球科学版） 2023年第2期53卷 502-513页

作者：张军张泽郭磊谢春磊金豆豆翟金榜东北林业大学土木工程学院/寒区科学与工程研究院哈尔滨150040 东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站(东北林业大学) 哈尔滨150040 东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心(东北林业大学) 哈尔滨150040 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室兰州730000 内蒙古自治区交通建设工程质量监测鉴定站呼和浩特010051 中国科学院大学北京100049 东北林业大学交通学院哈尔滨150040

为研究多年冻土区输电线塔基锥柱基础在不同季节施工条件下其地温的整体回冻过程,以及不同季节施工对多年冻土的扰动特点,从保持多年冻土地温稳定性的角度优化大开挖类基础施工时期,采用数值模拟的方法,以青藏直流输电工程为背景,利用... 详细信息

为研究多年冻土区输电线塔基锥柱基础在不同季节施工条件下其地温的整体回冻过程,以及不同季节施工对多年冻土的扰动特点,从保持多年冻土地温稳定性的角度优化大开挖类基础施工时期,采用数值模拟的方法,以青藏直流输电工程为背景,利用查拉坪地区地质及气象资料,并选择了典型月份(1月、4月、7月和10月)对锥柱基础不同季节施工后早期地温场进行了计算分析。结果表明:秋冬季(10月和1月)施工后,锥柱基础周围土体将保持冻结,其中1月施工后最快10 d回填区土体和天然冻土的温度差异即可消失,回填土热扰动较小;春夏季(4月和7月)施工会增大回冻期活动层深度和基础底部的融化深度,特别是7月施工可使活动层深度降低至基底(4.0 m),而4月施工由于增高了回填土土体温度,导致整个回冻时间长达195 d,不利于基础的重新冻结和后续工作的开展。考虑到10月后外界气温逐渐降低,因此,10月至次年1月可以作为多年冻土区锥柱基础的最佳施工期。

关键词：多年冻土区锥柱基础施工季节回冻温度场施工时间

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不同换填材料对多年冻土地区公路路基温度状况影响的数值模拟

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森林工程 2022年第4期38卷 131-139,146页

作者：马敏齐毅郭颖徐智超张程程柳英伟宋树城单炜东北林业大学寒区科学与工程研究院哈尔滨150040 东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站哈尔滨150040 东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心哈尔滨150040 国道京漠公路瓦拉干至樟岭段建设指挥部黑龙江塔河165200 塔河县交通运输局黑龙江塔河165200

为解决气候变暖、施工扰动引起的多年冻土区公路路基融沉失稳问题,探索适用于东北地区多年冻土的路基结构,该研究提出采用大粒径块石层换填地基多年冻土层的新型路基结构对路基变形进行改善,并在京漠公路瓦拉干至西林吉段工程中进行实... 详细信息

为解决气候变暖、施工扰动引起的多年冻土区公路路基融沉失稳问题,探索适用于东北地区多年冻土的路基结构,该研究提出采用大粒径块石层换填地基多年冻土层的新型路基结构对路基变形进行改善,并在京漠公路瓦拉干至西林吉段工程中进行实践。对比不同换填材料对路基热稳定性的影响,将换填角砾路基结构作为对照,建立考虑水分相变和空气自然对流换热的传热模型,对2种路基交工后20 a内的温度状况进行数值计算。结果表明,2019—2039年,换填块石路基和换填角砾路基下多年冻土上限分别降至-4.43 m和-6.51 m,融化夹层面积分别增加至44.48 m^(2)和72.53 m^(2)。换填块石路基比换填角砾路基下多年冻土上限更高,融化夹层更薄。而且换填块石路基下多年冻土上限始终位于块石层内,由于块石颗粒间能够形成良好的嵌锁结构,从而有效抵御地基不均匀变形,因此该路基结构可以有效减小路基沉降量。然而,换填角砾路基下多年冻土上限已经进入中风化安山岩层,而且角砾颗粒间不能形成良好的嵌锁结构,也无法抵御地基不均匀变形,由此判断换填角砾路基的融化沉降量较大,该路基结构不适用于东北多年冻土区。该研究从路基热稳定性角度分析和验证了换填块石路基结构对改善路基沉降的有效性,为解决东北多年冻土区公路路基融沉失稳问题提供了重要参考。

关键词：东北多年冻土区高温冻土换填块石层融沉变形对流传热模型

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冻融循环作用下砂土粒组变化的分形特征及其与长期强度的相关性分析

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冰川冻土 2022年第6期44卷 1820-1832页

作者：刘启张泽张圣嵘恽晴飞付峻松东北林业大学土木工程学院/寒区科学与工程研究院/冻土研究所黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站/东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心黑龙江哈尔滨150040 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 上海长凯岩土工程有限公司上海200093

在季节冻土区施工时,冷暖交替所产生的冻融循环作用是寒区工程破坏的主要原因之一,还原土体受冻融作用时的性质和状态尤为重要。制备了不同冻融循环次数的砂土试样,使用球形模板压入仪测试冻结砂土的长期强度,利用分形理论以及显著性分... 详细信息

在季节冻土区施工时,冷暖交替所产生的冻融循环作用是寒区工程破坏的主要原因之一,还原土体受冻融作用时的性质和状态尤为重要。制备了不同冻融循环次数的砂土试样,使用球形模板压入仪测试冻结砂土的长期强度,利用分形理论以及显著性分析的方法研究了不同冻融循环次数下两种冻结砂土的粒组与长期强度的变化规律。结果表明:对于细砂(FS),分形维数DB与长期强度变化呈极显著正相关,其中≥0.15~0.20 mm和≥0.25~0.40 mm粒组与长期强度的拟合优度较好,为FS的优势粒级;对于中砂(MS),分形维数DB与长期强度呈微正相关,变化呈“竖向N”趋势波动,其中≥0.30~0.40 mm和≥0.40 mm粒组与长期强度的拟合优度较好,为MS的优势粒级;其他粒组含量与长期强度变化并无明显关联。冻融作用改变了土体中粗、细颗粒粒组的含量配比。同时,随着整体粒径区间的增大,优势粒级也随之增大,表现为冻结砂土的长期强度会随着某些粒级含量的增加呈现先降低后升高的趋势。研究结果可为受冻融作用地区长期强度的测定提供理论参考。

关键词：冻融循环长期强度冻结砂土粒组分形维数

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中国东北兴安岭地区年冻融频次的分布规律

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冰川冻土 2022年第2期44卷 415-426页

作者：魏豪张泽 Andrey MELNIKOV 金豆豆高思如冯文杰中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 东北林业大学土木工程学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站/东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心黑龙江哈尔滨150040 俄罗斯科学院西伯利亚分院梅尔尼科夫冻土研究所俄罗斯联邦雅库茨克117997 中国科学院大学北京100049

冻融循环是影响寒区工程和环境变化的重要因素之一,而年冻融频次(冻融循环的年累计量)是可以直接标定冻融循环对寒区工程和环境造成影响大小的物理量,对寒区环境下年冻融频次的调查有重要意义。以中国东北兴安岭地区为研究对象,选取兴... 详细信息

冻融循环是影响寒区工程和环境变化的重要因素之一,而年冻融频次(冻融循环的年累计量)是可以直接标定冻融循环对寒区工程和环境造成影响大小的物理量,对寒区环境下年冻融频次的调查有重要意义。以中国东北兴安岭地区为研究对象,选取兴安岭地区18个气象站点1990—2017年地表温度数据进行整理,得出兴安岭地区各个站点的年冻融频次,并在空间分布和时间序列上分析了年冻融频次的变化情况。结果表明:年冻融频次在中国东北兴安岭地区随着纬度增加逐渐增多,随着经度的增加逐渐减少,随着海拔升高而逐渐增多,且均具有良好的线性趋势;年冻融频次在1990—2017年呈明显的减少趋势,在2004年前后发生突变。进一步分析发现,在影响年冻融频次空间分布的3个因素中,经纬度影响较大,海拔影响相对较小;在时间上年冻融频次变化与东北地区NDVI变化情况呈现良好的负相关性,表明年冻融频次在一定程度上与当地植被覆盖度有关,且随植被覆盖度的增加而减少。

关键词：年冻融频次兴安岭中国东北经度纬度海拔

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电势梯度对冻结黄土电渗效果影响的试验研究

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冰川冻土 2021年第4期43卷 1083-1091页

作者：金豆豆张泽冯文杰王金国岳攀杨曙光中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 东北林业大学土木工程学院/寒区科学与工程研究院哈尔滨黑龙江150040 中国科学院大学北京100049 东北多年冻土区地质环境系统教育部野外科学观测研究站(东北林业大学)/东北多年冻土区环境、道路建设与养护协同创新中心(东北林业大学) 哈尔滨黑龙江150040 雅砻江水电开发有限公司四川成都610051

研究发现,通电作用下冻土中的未冻水会发生迁移,这种持续的迁移是一个复杂的物理化学过程,并最终伴随着冻胀的过程。为了探究这一电场作用对冻土的影响,选取冻结冻胀敏感性较高的粉质兰州黄土作为研究对象,分析其在3、4和5V·cm-1... 详细信息

研究发现,通电作用下冻土中的未冻水会发生迁移,这种持续的迁移是一个复杂的物理化学过程,并最终伴随着冻胀的过程。为了探究这一电场作用对冻土的影响,选取冻结冻胀敏感性较高的粉质兰州黄土作为研究对象,分析其在3、4和5V·cm-1电势梯度作用下的阴阳极变形量、通电前后水分分布规律和电流及电能损耗。结果表明:随着电势梯度的增大,土体阴阳极变形量的差值逐渐增大,且阴极都发生膨胀,阳极发生沉降;随着电势梯度的增大,水分由阳极至阴极的迁移量增大,电流降低的幅度增大,两者变化特征与含水率差值变化特征类似;在5V·cm-1的电势梯度下,电能总能耗最大,单位含水率能耗最小。

关键词：冻土电渗电势梯度冻胀水分迁移

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