检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2024年第11期45卷 2235-2242页

作者：刘金亮苏新成杨环尧张冠华东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040 同济大学土木工程学院上海200092 中国公路长大桥建设国家工程研究中心北京100032 辽宁省交通科学研究院有限责任公司辽宁沈阳110015

CO_(2)泄漏可能性和井筒耐久性评估是地质碳封存研究的关键问题,本文预测了碳化和氯离子侵蚀耦合作用下井筒钢套管的锈蚀劣化过程。建立了氯离子在碳化水泥中扩散数值模型,考虑碳化对结合氯离子的影响提出碳化井壁水泥中氯离子浓度的预... 详细信息

CO_(2)泄漏可能性和井筒耐久性评估是地质碳封存研究的关键问题,本文预测了碳化和氯离子侵蚀耦合作用下井筒钢套管的锈蚀劣化过程。建立了氯离子在碳化水泥中扩散数值模型,考虑碳化对结合氯离子的影响提出碳化井壁水泥中氯离子浓度的预测模型。通过模拟CO_(2)地质储存环境下的钢套管快速锈蚀试验确定了钢套管锈蚀临界氯离子浓度,考虑多参数建立了临界氯离子浓度计算模型,并进行了井筒结构可靠度分析。结果表明:环境温度和水泥浆的水灰比对钢套管锈蚀临界氯离子浓度影响显著。可靠度理论预测发现水泥浆的水灰比为0.6,环境温度为70℃时,井筒结构的最短使用寿命为36.8 a。

关键词：地质碳封存井筒钢套管碳化氯离子侵蚀温度锈蚀可靠度使用寿命

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径向冻融过程中软黏土水热力试验研究

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岩土力学 2025年第3期46卷 905-915页

作者：郭焕明张虎丑亚玲郑波胡金涛韩善博兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨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 中铁西南科学研究院有限公司四川成都611731

为了探究径向冻融条件下软黏土水热力过程,开展了不同温度下软黏土冻融试验,对比分析了各冻融过程中土样温度、含水率、土压力、排水量和耗电量的变化规律。试验结果表明:冻融过程中土样实际温度下降速率均与冻结锋面的移动速率呈正相... 详细信息

为了探究径向冻融条件下软黏土水热力过程,开展了不同温度下软黏土冻融试验,对比分析了各冻融过程中土样温度、含水率、土压力、排水量和耗电量的变化规律。试验结果表明:冻融过程中土样实际温度下降速率均与冻结锋面的移动速率呈正相关关系,温度的传递效率主要与传热距离、传热介质和能量损失率有关;在土样冻结过程中,水分的迁移与冷端对水分的吸力作用和冻胀过程中冻胀对水分的相对作用密切相关;冻结过程中产生的环向和径向冷生构造会加速软黏土中水分的排出,冻胀力会对未冻区土体产生固结作用;通过对试验过程中冻结范围、排水量和耗电量的对比,发现试验温度为-15℃时在冻结过程中产生的融沉圈直径最大,此时的能耗比也最大,因此,将-15℃作为本系列试验的最佳冻结温度。

关键词：软土地基人工冻结水热力过程最佳温度

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变载条件下饱和冻结石英粉孔压和变形响应

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中南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：姜喆张虎郑波雷宏林丑亚玲东北林业大学土木与交通学院中国科学院西北生态环境与资源研究所冻土工程国家重点实验室中铁西南科学研究院有限公司兰州理工大学土木工程学院

冻土易受外界温度和荷载变化的影响而变形，寒区工程建筑的破坏多是由冻土地基融沉与压缩变形引起的，这不仅对建筑物的安全性构成巨大威胁，而且增加后期维护成本。冻土变形与孔隙水压力密切相关，目前针对冻土孔隙水压力研究已有许多... 详细信息

冻土易受外界温度和荷载变化的影响而变形，寒区工程建筑的破坏多是由冻土地基融沉与压缩变形引起的，这不仅对建筑物的安全性构成巨大威胁，而且增加后期维护成本。冻土变形与孔隙水压力密切相关，目前针对冻土孔隙水压力研究已有许多成果，但关于变载条件下的冻土孔压响应研究较少。本研究以石英粉为研究对象展开冻土压缩试验。在试验过程中，冻结试样的温度梯度保持稳定，监测其在荷载逐级施加下的变形过程以及不同层位处的孔压变化。研究结果表明：饱和冻结石英粉在逐级施加上覆荷载过程中，孔隙水压力迅速增大、逐渐升高至峰值后在波动中消散，整体呈缓慢消散状态；试样温度越高，初始干密度越小，相同位置的孔隙水压力峰值越大；冻结状态试样的孔隙水压力峰值随测试深度的增加而增大，冻土的变形呈增大趋势，且随荷载的逐级增加而减小；试样变形与孔隙水压力之间存在正线性关系。

关键词：石英粉温度梯度逐级加载变形孔压

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冻融作用下青藏粉土颗粒尺寸与形态变化规律研究

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冰川冻土 2023年第5期45卷 1544-1554页

作者：翟金榜张泽张圣嵘 Andrey MELNIKOV 杨雪东北林业大学交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨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黑龙江哈尔滨150040 俄罗斯科学院新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

冻融循环导致颗粒破碎和团聚的过程中,将会显著改变颗粒的尺寸和形态。为研究冻融循环对颗粒尺寸和形态的影响规律,试验选用青藏粉土为研究对象,分别进行0、1、5、10、50、100次封闭系统下的自由冻融循环试验。对冻融后的试样采用移液... 详细信息

冻融循环导致颗粒破碎和团聚的过程中,将会显著改变颗粒的尺寸和形态。为研究冻融循环对颗粒尺寸和形态的影响规律,试验选用青藏粉土为研究对象,分别进行0、1、5、10、50、100次封闭系统下的自由冻融循环试验。对冻融后的试样采用移液管法进行粒度成分测试后,采用PIP9.1型颗粒图像处理仪进行长径比、圆度等颗粒形态参数测试分析。试验结果表明:冻融作用导致颗粒的棱角边缘发生破碎,粒径小于0.001 mm的颗粒质量百分比增大。颗粒长径比主要分布在1~3之间,占比94%以上,且长径比的半对数柱状图符合正态分布。圆度分布在0.09~1之间,且100次冻融循环后颗粒的平均圆度增大。100次冻融循环后,颗粒的长径比及尺寸减小,圆度增大,颗粒形状趋近于圆形。整体发现经过冻融的过程中青藏粉土颗粒在发生团聚和分裂的过程中,伴随着强烈的磨圆作用。

关键词：冻融循环颗粒尺寸颗粒形态长径比圆度青藏粉土

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运输机械荷载对土的黏着性特征影响研究

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森林工程 2023年第2期39卷 157-164页

作者：李航张泽金豆豆翟金榜杨林桢董添春东北林业大学土木工程学院哈尔滨150040 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 东北林业大学交通学院哈尔滨150040 黑龙江省交通投资集团有限公司哈尔滨150001 中国铁路青藏集团有限公司西宁810000

土颗粒与水作用后黏着外部介质的性能称为土的黏着性,这种黏附外部介质能力的强弱,通常用黏着力来衡量。外部介质特征与土壤成分的改变都会使土的黏着性发生改变,其产生的黏着力会导致各种运输机械耗能增加,降低工作效率。为找寻不同外... 详细信息

土颗粒与水作用后黏着外部介质的性能称为土的黏着性,这种黏附外部介质能力的强弱,通常用黏着力来衡量。外部介质特征与土壤成分的改变都会使土的黏着性发生改变,其产生的黏着力会导致各种运输机械耗能增加,降低工作效率。为找寻不同外部荷载对黏着力特征影响程度,选取亚黏土、兰州黄土进行黏着力实验,分析在500、750、1000、1500 g加载情况下黏着力峰值的分布情况,结合图像电子化处理软件Image-ProPlus与Adobe Photoshop对试验土样微观图像处理计算的结果,得到黏着力与变形量的关联性。结果表明,随着含水率增大,黏着力呈现先上升达到峰值而后下降的变化趋势;随着外荷载增加,黏着力达到峰值所需含水率逐渐下降,且黏着力会随外荷载增大而增大;黏着力增大,接触面分离后产生的变形面积也会增大,可以通过观察变形面积去估算黏着力大小。

关键词：土黏着性黏着力特征图像处理二值化土壤表面

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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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变暖背景下砾石换填对多年冻土区机场跑道下地温场的影响

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气候变化研究进展 2024年第3期20卷 291-303页

作者：王娇娇张虎金晓颖黄帅王宏伟王文辉詹涛周刚义车富强李艳李新宇何瑞霞张泽张圣嵘李国玉童长江王逊金会军东北林业大学土木与交通学院冻土研究所/教育部东北冻土地质系统与环境观测试验研究站哈尔滨150040 黑龙江省自然资源调查院大兴安岭漠河冻土与寒区环境野外科学观测研究站(自然资源部) 哈尔滨150036 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃遥感重点实验室和黑河遥感试验研究站兰州730000 国家林业和草原局重点国有林区森林资源监测中心加格达奇165100 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 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

受气候变暖影响,东北北部地区冻融灾害频发,对寒区工程设施造成了重要影响。地基温度场的研究是分析与解决工程基础冻融灾害的重要手段。文中我们以漠河机场跑道为对象,通过有限单元法研究了洁净砾石换填对机场道基温度场的影响,并对运... 详细信息

受气候变暖影响,东北北部地区冻融灾害频发,对寒区工程设施造成了重要影响。地基温度场的研究是分析与解决工程基础冻融灾害的重要手段。文中我们以漠河机场跑道为对象,通过有限单元法研究了洁净砾石换填对机场道基温度场的影响,并对运行30年内道基温度场进行预测。结果表明,换填使季节最大冻结深度(MSF)增加,且换填对道基下MSF的水平影响范围在道面中心线两侧30 m左右。之后,通过比较不同换填深度(1.5(顶)~3.5(底)、1.5~4.5、1.5~5.5和1.5~6.5 m)的道基温度场变化,发现:换填底部深度达到4.5 m时,MSF变化的速率开始减小。最后,根据IPCC第六次评估报告(AR6)未来100年间不同气候变暖速率模型模拟研究了无换填与不同换填深度下的MSF可能变化。结果发现,到2100年,在SSP2-4.5情景下,未换填及不同换填深度的道基下MSF分别为1.63、1.86、1.84、1.84和1.84 m。因此,利用换填法来减少跑道冻融灾害时换填深度应至少达到4.5 m。同时,应加强漠河机场道基地表水与该跑道区地下水的防排水设施建设与维运。研究结果有助于进一步认识换填对多年冻土和活动层水热状态的影响,可为解决道基冻胀和融沉问题提供重要科学依据。

关键词：多年冻土机场跑道地温季节最大冻结深度(MSF) 数值模拟

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大兴安岭北部多年冻土区主要交通基础工程冻融灾害考察研究进展(Ⅰ):融沉灾害

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冰川冻土 2025年第2期47卷 354-371页

作者：王文辉车富强金会军李善珍唐建军李向龙翟金榜张泽黄帅薛广垠陈思宇王永平肖子旺金晓颖杨雪周刚义陈敦李国玉李安原东北林业大学土木与交通学院冻土研究所和寒区工程与环境中俄联合实验室黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省自然资源调查院大兴安岭漠河冻土与寒区环境自然资源部野外科学观测研究站黑龙江哈尔滨150036 国家林业和草原局重点国有林区森林资源监测中心黑龙江省加格达奇165100 东北林业大学生态学院黑龙江哈尔滨150040 北方民族大学土木工程学院宁夏银川750000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室甘肃兰州730000 绍兴文理学院土木工程学院与浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室浙江绍兴314400

作为东北多年冻土典型区,在气候变化和人类活动的共同影响下,大兴安岭山区多年冻土广泛快速退化,并导致了冻融灾害的频发。为系统地掌握该区工程融沉灾害分布及冻土退化情况,我们采用电阻率层析成像(electrical resistivity tomography,... 详细信息

作为东北多年冻土典型区,在气候变化和人类活动的共同影响下,大兴安岭山区多年冻土广泛快速退化,并导致了冻融灾害的频发。为系统地掌握该区工程融沉灾害分布及冻土退化情况,我们采用电阻率层析成像(electrical resistivity tomography,ERT)、浅层测温(0~2 m)和无人机航测等方法于2023年8—9月开展了大兴安岭多年冻土区融沉灾害调查。结果表明,沥青路面下融沉长度和融沉量最大且以路基融沉(包含路基倾斜和波浪路面)为主;混凝土路面以长大深纵裂为主,而林区铁路和中俄原油管道(China-Russia Crude Oil Pipelines,CRCOPs)以管基和施工运营作业带(right-of-way,或ROW)融沉和热喀斯特为主。融沉灾害地理分异特征明显:融沉灾害多发现于地势平坦且冻土保存条件较好的位置,融沉灾害的年平均地温与坡度呈正相关关系,且破坏长度与坡度呈负相关关系。阳坡的融沉灾害平均破坏长度大于阴坡破坏长度。低纬度的融沉灾害平均破坏长度大于高纬度破坏长度。年平均地温较低的草甸土和森林土的融沉灾害平均破坏长度大于年平均地温较高的暗棕壤融沉灾害的破坏长度。融沉灾害对交通工程设施地基基础的安全运营造成了威胁:CRCOPs I和II线(漠河-大庆段)对多年冻土的热影响范围在水平方向大于伴行公路(如G111部分路段)的相应范围,垂直(深度)方向两者热影响范围相似。初步分析表明,交通基础设施施工运行以及局部微地形地貌(如阴阳坡和坡脚积水积雪)分异是融沉灾害的重要诱发因素。野外实践表明,探针式数字温度仪是开展浅层地温测量的实用工具,具有测量快速、操作便捷、经济高效等显著优势。但是,本次调查研究存在着覆盖范围、冻融灾害类型不够全面和相关监测内容不够细致全面、时间序列较短等问题。研究成果可为东北冻融灾害的监测和治理提供基础数据,同时为东北多年冻土区工程建设和后期维护提供多要素数据。

关键词：大兴安岭冻土退化冻融灾害电阻率层析成像(ERT) 无人机(UAV)

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球模仪测试冻结砂长期抗剪强度的双球模型解答及其试验研究

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冰川冻土 2022年第2期44卷 485-494页

作者：恽晴飞谢春磊张泽刘有乾付峻松刘启上海长凯岩土工程有限公司上海200093 东北林业大学土木工程学院/交通学院/寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 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 内蒙古自治区交通建设工程质量监测鉴定站内蒙古呼和浩特010051 中国铁路青藏集团有限公司青海西宁810000

球形模板压入试验由于其试验过程简单易行,测试结果比较准确而广泛应用于冻结土的力学性质测试中,尤其是在确定冻结土的等效黏聚力上优势更为显著。本文通过球形模板压入试验分析不同粒径组冻结砂土长期等效黏聚力(长期抗剪强度)随时间... 详细信息

球形模板压入试验由于其试验过程简单易行,测试结果比较准确而广泛应用于冻结土的力学性质测试中,尤其是在确定冻结土的等效黏聚力上优势更为显著。本文通过球形模板压入试验分析不同粒径组冻结砂土长期等效黏聚力(长期抗剪强度)随时间的变化规律,并利用弹性力学解答空间问题的研究方法,总结出不同固定荷载试验条件下球形模板压头压入冻结砂土试样深度S_(t)之间的相互转换关系。研究结果表明:试验过程中,冻结砂土的长期抗剪强度随时间呈降低趋势,降低速率由快至慢,最终在试验进行约24h后趋于稳定,且冻结砂土长期抗剪强度与砂土的颗粒尺寸呈正相关的关系;在7.0kg固定荷载试验条件下得到的压入深度随时间变化曲线经转换后得到的拟合曲线与在5.1kg固定荷载试验条件下得到的压入深度随时间变化的实测曲线相比较,具有较高拟合度;不同粒径组拟合所得的冻结砂土长期抗剪强度随时间变化曲线也与实测曲线具有较高拟合度。

关键词：球模仪抗剪强度冻结砂土长期强度双球模型

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多年冻土区斜坡稳定性研究综述

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冰川冻土 2022年第1期44卷 203-216页

作者：李艳金会军温智赵子龙金晓颖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 中国科学院大学资源环境学院北京100049 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/土木工程学院与寒区科学与工程研究院黑龙江哈尔滨150040 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730000

全球变暖、极端天气频发,引发的地质灾害对自然生态环境和人类生产生活造成了很大的影响。尤其对气候变化较为敏感的高温(年平均地温>-1°C)和高含冰量多年冻土区,气候变暖以及人类活动导致的冻融地质灾害日益频繁。冻土退化条件... 详细信息

全球变暖、极端天气频发,引发的地质灾害对自然生态环境和人类生产生活造成了很大的影响。尤其对气候变化较为敏感的高温(年平均地温>-1°C)和高含冰量多年冻土区,气候变暖以及人类活动导致的冻融地质灾害日益频繁。冻土退化条件下,土体结构和物理力学性质发生改变,黏聚力和抗剪强度降低,造成多年冻土区斜坡发生滑坡、崩塌、泥流等灾害。斜坡失稳加剧了多年冻土区脆弱生态环境的恶化,同时对建(构)筑物安全运营产生威胁。与非冻土区相比,多年冻土区斜坡稳定性研究主要针对高含冰量斜坡段,斜坡失稳模式主要以热融滑塌和活动层滑脱为主。热融滑塌由斜坡段地下冰暴露融化引起,而活动层滑脱产生的原因是冻土融化导致土体孔隙水压力过大,形成的超孔隙水压力降低了土体强度,造成斜坡失稳。此外,多年冻土区斜坡失稳模式还包括融冻泥流、崩塌以及蠕变滑坡等。通过综述近期多年冻土区斜坡稳定性研究进展,概括了多年冻土区斜坡失稳的模式、特征、影响因素、失稳机理、分析方法及防治措施等,并对未来多年冻土区斜坡失稳的研究重点提出建议。

关键词：气候变化多年冻土斜坡稳定性

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