检索结果-内蒙古大学图书馆

冰川冻土 2021年第2期43卷 484-496页

作者：付翔宇张泽杨成松恽晴飞明姣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 东北林业大学寒区科学与工程研究院/土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

冻融循环作用可通过影响寒区土体结构致使基础设施发生破坏,而导致工程失稳宏观现象的根源来自于冻融作用改变了土体的微观结构。为探索冻融作用下土体微观结构变化规律,将富平黄土作为研究对象,分别对其进行0、4、6、8、10、50、100次... 详细信息

冻融循环作用可通过影响寒区土体结构致使基础设施发生破坏,而导致工程失稳宏观现象的根源来自于冻融作用改变了土体的微观结构。为探索冻融作用下土体微观结构变化规律,将富平黄土作为研究对象,分别对其进行0、4、6、8、10、50、100次冻融循环下的电镜扫描观测试验,得到对应次数下的微观照片,对其从颗粒形态、连结方式、排列形式对孔隙的影响三方面进行分析,并且将微观照片中出现的颗粒接触方式以几何模型的方式进行归类,研究几何模型随冻融循环次数增加后的变化规律。结果表明:随着冻融循环次数的增加,土颗粒大小朝着均一性的方向发展,平均粒径呈先减小后增大趋势;颗粒的连结形式从面胶结为主逐渐演变为点接触为主最终再回归为面胶结为主;土体在0~6次冻融循环时孔隙率呈下降趋势,6~8次冻融循环时孔隙率快速上升,之后随着冻融循环次数的增加孔隙率逐渐减小;粒状粒子几何模型变化规律从棱边接触逐渐过渡为粒面接触,扁平状粒子几何模型变化规律从初始粒面接触为主逐渐演变为棱边接触为主,最终再演变为粒面接触。

关键词：黄土冻融循环电子显微镜微观结构几何结构

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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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多年冻土工程地质制图的阶梯发展

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冰川冻土 2021年第1期43卷 176-183页

作者：张中琼林芳吴青柏张泽张鹏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 中国地质大学(北京)地学哲学研究所北京100083 东北林业大学寒区科学与工程研究院/土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

多年冻土工程地质制图是区域和历史冻土学研究的基础内容之一。多年冻土工程地质制图是根据需要和制图原则,在特定时空尺度分析多年冻土特征,以及各种自然、工程、环境要素共同影响下的多年冻土属性的量化描述。多年冻土工程地质制图所... 详细信息

多年冻土工程地质制图是区域和历史冻土学研究的基础内容之一。多年冻土工程地质制图是根据需要和制图原则,在特定时空尺度分析多年冻土特征,以及各种自然、工程、环境要素共同影响下的多年冻土属性的量化描述。多年冻土工程地质制图所解决的科学问题从多年冻土的分布、规律和格局、冻土功能,认识不断提高。制图的内容从研究多年冻土的基本要素,特征要素,到功能要素,制图的实用性不断增强。制图方法从基本地理和工程地质方法逐步发展到系统论方法。总之,多年冻土工程地质制图表现出时间尺度上阶段性和空间坐标上的台阶性,在认识的深度和广度上均不断深化。为多年冻土区基础科学研究、工程建设、寒区资源环境等方面的工作提供基础数据和技术支持。

关键词：多年冻土工程地质制图发展阶梯

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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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天然状态下多年冻土区活动层厚度研究进展与展望

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冰川冻土 2023年第2期45卷 558-574页

作者：罗栋梁金会军吴青柏 Olga MAKARIEVA 田世民康建芳王金牛彭小清 Wojciech DOBIŃSKI 陈方方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黑龙江哈尔滨150040 Institute of Earth Sciences St.Petersburg UniversitySt.Petersburg 199034Russia 黄河水利科学研究院河南郑州450003 国家冰川冻土沙漠科学数据中心甘肃兰州730000 中国科学院成都生物研究所四川成都610041 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 Institute of Earth Sciences Faculty of Natural ScienceUniversity of SilesiaSosnowiec 41-200Poland 中国科学院大学北京100049

活动层作为多年冻土区水热物理和力学动态最活跃的近地表层,是供给高寒植物生长所需水分和营养物质的关键区,是多年冻土与大气圈、土壤圈进行能水和物质交换的主要通道,也是微生物活动最频繁和生物地球化学循环最关键的冷生土壤层。近... 详细信息

活动层作为多年冻土区水热物理和力学动态最活跃的近地表层,是供给高寒植物生长所需水分和营养物质的关键区,是多年冻土与大气圈、土壤圈进行能水和物质交换的主要通道,也是微生物活动最频繁和生物地球化学循环最关键的冷生土壤层。近几十年来,在气候变暖和人类活动增强影响下,多年冻土区活动层厚度(ALT)普遍增加,对寒区环境与冻土工程产生了不利影响。本文对影响天然状态下ALT空间分异的宏观地质地理和微观局地因子、ALT的野外测量和模拟计算方法、ALT对气候变化的响应特征进行了回顾,并探讨了ALT变化对高寒生态环境的影响。研究表明:太阳辐射及其重分布和下垫面的复合作用是ALT空间分异的主因,在其他因素和条件一致时,高程多年冻土下界和纬度多年冻土南界附近的ALT较厚;近三十年来ALT积极响应气候变暖,随气温升高而增加,但区域差异明显,中纬高海拔和山地多年冻土区ALT大部分呈显著增加趋势,而高纬富含冰多年冻土区ALT因地下冰融化下沉,一定程度上抵消了因气候变暖而增加的部分。本文还展望了ALT未来研究方向,认为应聚焦ALT精准模拟制图、ALT变化的自适应机制、ALT变化对生物地球化学循环的影响和ALT变化对水文水资源的影响等四个方面。

关键词：多年冻土活动层厚度(ALT) 气候变化空间分异生态水文效应

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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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基于冻融次数-物理时间比拟理论的冻土长期强度预测方法

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岩土力学 2021年第1期42卷 86-92页

作者：张泽马巍 ROMAN Lidia MELNIKOV Andrey 杨希李宏璧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黑龙江150040 罗蒙诺索夫莫斯科国立大学地质系冻土学教研室俄罗斯莫斯科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雅库茨克雅砻江水电开发有限公司四川成都610051

冻融作用可以改变土的结构,引起其力学特征的变化,从而影响到冻土工程的稳定性。由于冻融周期的设定不尽相同,因此大量的试验结果不能有效地进行对比分析。另外,对于冻融作用下土体力学特征的预测也成为研究的难点。在冻土遗传蠕变理论... 详细信息

冻融作用可以改变土的结构,引起其力学特征的变化,从而影响到冻土工程的稳定性。由于冻融周期的设定不尽相同,因此大量的试验结果不能有效地进行对比分析。另外,对于冻融作用下土体力学特征的预测也成为研究的难点。在冻土遗传蠕变理论的基础上,利用球型模板压入仪作为测试方法,提出了一种冻融次数-物理时间比拟的方法。把冻融周期(次数)转化成物理时间(min),将不同冻融周期土的长期强度曲线簇映射到同一坐标中,利用该归一化曲线进行长期抗剪强度的预测,并选取了两种土样进行了测试,分别得到了相关的长期抗剪强度的预测方程。该方法对冻融作用下土体力学行为的成果对比研究以及长期强度的预测有重要的理论意义,对寒区工程稳定性预测分析也具有工程实践价值。

关键词：冻融循环冻土力学长期抗剪强度时间比拟法球型模板压入仪

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1901—2018年三江源地区大气冻融指数变化特征

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冰川冻土 2021年第2期43卷 417-426页

作者：陈方方罗栋梁刘磊金会军李超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 中国科学院大学北京100049 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 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070

三江源地区是我国重要生态安全屏障,冻土是其高寒生态系统的重要组成部分,冻土的变化深刻影响高寒生态系统固碳及水源涵养。基于英国东英吉利大学(University of East Anglia,UEA)气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)月平均气温... 详细信息

三江源地区是我国重要生态安全屏障,冻土是其高寒生态系统的重要组成部分,冻土的变化深刻影响高寒生态系统固碳及水源涵养。基于英国东英吉利大学(University of East Anglia,UEA)气候研究中心(Climatic Research Unit,CRU)月平均气温再分析资料,利用线性倾向法和滑动平均法并结合GIS空间分析和制图,计算并分析了三江源地区1901—2018年冻融指数变化趋势及其空间分布特征。结果表明:三江源地区冻结指数在1901—2018年整体以-1.1℃·d·a^(-1)的斜率呈波动减少趋势,经历了三个波动变化阶段:1901—1943年的下降(-3.4℃·d·a^(-1))、1943—1966年的升高(8.8℃·d·a^(-1))、1966—2018年的再次下降(-4.3℃·d·a^(-1))。融化指数与冻结指数的变化相反,整体以0.34℃·d·a^(-1)的斜率呈波动上升趋势,呈现升高(1901—1943年,3.3℃·d·a^(-1))、下降(1943—1981年,-3.1℃·d·a^(-1))、再次升高(1981—2018年,2.9℃·d·a^(-1))的趋势。在空间分布上,自西向东随海拔和多年冻土连续性降低,冻结指数由3 400℃·d递减到600℃·d,融化指数由接近0℃·d增加到1 800℃·d。长江源区冻结指数最大,融化指数最小;黄河源区冻结指数最小,融化指数最大。研究成果可为三江源地区冻土变化及其对高寒生态环境的影响研究提供科学借鉴。

关键词：三江源地区多年冻土大气冻融指数时空变化 CRU TS4.03数据集

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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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阶梯式发展理论视域下的冻土学研究

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冰川冻土 2021年第1期43卷 170-175页

作者：林芳朱训张泽中国地质大学(北京)地学哲学研究所北京100083 中国人民政治协商会议全国委员会北京100811 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 东北林业大学寒区科学与工程研究院/土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

"阶梯式发展"是我国地质学家、原地质矿产部部长、全国政协第八届委员会秘书长朱训同志,1992年在其所著《找矿哲学概论》一书中,作为找矿规律,首次提出的。他认为,矿产勘查过程,从普查、详查到勘探,是发现矿产、评价矿产、探... 详细信息

"阶梯式发展"是我国地质学家、原地质矿产部部长、全国政协第八届委员会秘书长朱训同志,1992年在其所著《找矿哲学概论》一书中,作为找矿规律,首次提出的。他认为,矿产勘查过程,从普查、详查到勘探,是发现矿产、评价矿产、探明矿产的三个阶梯,三者之间具有不可分割的内在联系,是找矿工作必须遵循的客观规律。阶梯式发展广泛存在于自然、社会、思想各个领域的理论,阶梯式发展经过20多年的研究,已上升为一个哲学范畴,是一种普遍现象,是一切实际活动和认识活动都必须遵循的普遍规律。基于这一思想,通过梳理冻土学系统的研究历程,运用阶梯式发展理论,将冻土研究的分系统的发展过程分解出来,进行纵向和横向的对比研究,对今后的研究方式和学科走向提出展望。

关键词：阶梯式发展冻土学系统论

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