检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2019年第27期64卷 2783-2795页

作者：程国栋赵林李韧吴晓东盛煜胡国杰邹德富金会军李新吴青柏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 南京信息工程大学地理科学学院南京210044 中国科学院西北生态环境资源研究院青藏高原冰冻圈观测研究站冰冻科学国家重点实验室兰州730000 哈尔滨工业大学极地研究院极地与寒区工程国际研究中心哈尔滨150090 中国科学院青藏高原研究所北京100101

青藏高原是全球中纬度面积最大的多年冻土分布区,青藏高原多年冻土对东亚季风乃至全球气候系统都有重要影响.本文在前人研究成果的基础上,系统地梳理了青藏高原多年冻土基本特征的现状,主要包括活动层厚度,多年冻土面积、温度和厚度的... 详细信息

青藏高原是全球中纬度面积最大的多年冻土分布区,青藏高原多年冻土对东亚季风乃至全球气候系统都有重要影响.本文在前人研究成果的基础上,系统地梳理了青藏高原多年冻土基本特征的现状,主要包括活动层厚度,多年冻土面积、温度和厚度的空间分布,以及多年冻土区地下冰和土壤碳储量等方面的研究进展.通过补充最近监测资料,阐述了高原尺度活动层和多年冻土热状况的动态变化过程及趋势,并分析了这种变化的水文效应.随后,概述了多年冻土与生态系统、多年冻土与碳循环相互作用关系方面的研究进展.青藏高原多年冻土在过去数十年来发生了不同程度的退化,对多年冻土区地表的水、土、气、生间的相互作用关系产生了显著影响,进而影响着区域水文、生态乃至全球气候系统.本研究可为冻土与气候变化相互作用关系的机理研究提供思路,为寒区环境保护、工程设计和施工提供参考经验.

关键词：多年冻土活动层温度水热过程特征

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冻融作用下砂土颗粒形态变化规律研究

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冰川冻土 2020年第1期42卷 205-215页

作者：恽晴飞张泽明姣付翔宇周成林 Andrey MELNIKOV 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 东北林业大学土木工程学院/寒区工程与科学技术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雅库茨克117997

土壤中的石英颗粒的表面形态不仅是该沉积物物源区沉积环境、搬运机制的信息载体,同时也会直接影响到砂土的宏观物理特性,对力学和实际工程有着重要的意义。借助显微与高精度图像处理技术,采用长径比,磨圆度两个量化指标,对经过不同次... 详细信息

土壤中的石英颗粒的表面形态不仅是该沉积物物源区沉积环境、搬运机制的信息载体,同时也会直接影响到砂土的宏观物理特性,对力学和实际工程有着重要的意义。借助显微与高精度图像处理技术,采用长径比,磨圆度两个量化指标,对经过不同次数冻融作用的两组砂土颗粒进行观察。结果表明:砂土颗粒在冻融循环过程中,由于颗粒之间的相互作用,磨圆度先增大后减小,最后趋于稳定;长径比先减小,后增加,最后趋于稳定。长径比与磨圆度的变化曲线共轭。

关键词：冻融循环砂土颗粒形态磨圆度长短径比

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青藏工程走廊道路工程阴阳坡效应研究现状及展望

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防灾减灾工程学报 2019年第1期39卷 180-190页

作者：杨凯飞穆彦虎毕贵权李国玉陈涛兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土国家重点实验室甘肃兰州730000

青藏工程走廊整体呈东北-西南走向,加之青藏高原强烈的太阳辐射及大气透明度高,导致廊内路基工程存在显著的"阴阳坡"效应。在阴阳坡热效应作用下,路基阳坡路肩沉降变形普遍大于阴坡路肩,由此引发包括路基倾斜、边坡滑塌、纵... 详细信息

青藏工程走廊整体呈东北-西南走向,加之青藏高原强烈的太阳辐射及大气透明度高,导致廊内路基工程存在显著的"阴阳坡"效应。在阴阳坡热效应作用下,路基阳坡路肩沉降变形普遍大于阴坡路肩,由此引发包括路基倾斜、边坡滑塌、纵向裂缝等一系列路基路面病害问题,严重影响了路基工程的长期稳定性,大幅增加了工程后期运营维护成本。针对这一问题,从青藏工程走廊阴阳坡效应的成因、阴阳坡效应作用下路基体冻融过程及地基温度场分布、路基的横向差异沉降变形、阴阳坡效应相关路基路面病害以及防控措施5个方面系统论述了目前的研究和工程实践现状,并结合阴阳坡效应的量化研究、防治措施的有效性等方面就未来需要开展的研究工作进行了展望,以期为青藏工程走廊内路基工程的建设与维护提供参考。

关键词：青藏工程走廊路基工程阴阳坡效应路基路面病害

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地震荷载下高含冰量冻土的动力特性试验研究

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铁道标准设计 2019年第12期63卷 25-31页

作者：许俊豪陈页开霍晓辉甄晓霞郑剑锋华南理工大学土木与交通学院广州510640 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

地震荷载作用下高含冰量冻土的动力特性试验研究对西北地区地震多发地段的冻土工程的抗震设计具有重要意义。通过选取兰州的重塑冻土进行动三轴试验,分别研究了地震荷载下不同控制温度(-6,-3,-1℃)、不同含水量(30%,50%,75%)以及不同围... 详细信息

地震荷载作用下高含冰量冻土的动力特性试验研究对西北地区地震多发地段的冻土工程的抗震设计具有重要意义。通过选取兰州的重塑冻土进行动三轴试验,分别研究了地震荷载下不同控制温度(-6,-3,-1℃)、不同含水量(30%,50%,75%)以及不同围压(0.3,0.5,1,2 MPa)下高含冰量冻土的动应力应变关系和动弹性模量。试验结果显示,不同条件下冻土的动应力应变关系呈Hardin-Drnevich双曲线模型,并且不同温度、不同围压和不同含水量对模型参数都有着影响。动弹性模量随温度升高而减小,温度每升高1℃,弹性模量就下降12~15 MPa。围压对动弹性模量的影响有强化作用和弱化作用,-6℃时动弹性模量随围压增大而增大,-1℃时大应变情况下动弹性模量随围压增大而减小。对于高含冰量冻土,动弹性模量随含水量的增大先减小后增大。

关键词：抗震设计地震荷载高含冰量冻土动三轴试验动应力应变关系动弹性模量

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北方寒冷地区水渠的地震动力响应特征

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农业工程学报 2018年第12期34卷 162-170页

作者：欧尔峰李双洋刘德仁兰州交通大学土木工程学院兰州730070 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

冻土中的含水量和含冰量受温度直接影响,因此温度对季节性冻土的冻结层的力学性质有显著的影响。北方寒冷地区水渠的地震动力响应随季节变化会呈现出差异。该文运用冻土物理学、冻土力学、数值传热学、高等土力学及土动力学等基本理论,... 详细信息

冻土中的含水量和含冰量受温度直接影响,因此温度对季节性冻土的冻结层的力学性质有显著的影响。北方寒冷地区水渠的地震动力响应随季节变化会呈现出差异。该文运用冻土物理学、冻土力学、数值传热学、高等土力学及土动力学等基本理论,建立了北方寒冷地区水渠的水-热-动力耦合数学模型,并编制了相应的数值分析程序。最后,以北方寒冷地区某一监测输水渠道为例,对修建后第10年水渠在地震荷载作用下的2个典型时期的地震动力响应问题进行了数值分析。结果表明,当发生地震时,水渠加速度呈显著季节差异,渠底和渠顶加速度在温度环境最低时(1月15日)最大值分别为1.160、1.476 m/s^2,在温度环境最高时(7月15日)其最大值分别为1.360、1.785 m/s^2;水渠速度无显著差异,渠底和渠顶的水平速度在1月15日最大值分别是0.145和0.149 m/s,7月15日其最大值分别是0.146和0.150 m/s;在地震结束后,水渠发生残余位移并呈倾斜分布,渠堤出现较大的相对位移,7月15日水渠最大位移为5.6 cm。该研究成果可为北方寒冷地区同类型工程的设计与维护提供参考。

关键词：渠道冻土温度寒冷地区地震响应数值模型季节

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青藏公路冻土路基阴阳坡热效应研究

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兰州理工大学学报 2019年第2期45卷 135-142页

作者：毕贵权杨凯飞穆彦虎陈涛兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土国家重点实验室甘肃兰州730000

青藏公路多年冻土路段的阴阳坡现象会引发路基及下伏冻土地基热状况不对称分布,影响长期稳定性.为此,基于实测坡面温度数据,开展不同年平均气温和路基高度条件下冻土路基地温场分布及演化规律的模拟.结果表明,年平均气温-3℃下阴坡冻结... 详细信息

青藏公路多年冻土路段的阴阳坡现象会引发路基及下伏冻土地基热状况不对称分布,影响长期稳定性.为此,基于实测坡面温度数据,开展不同年平均气温和路基高度条件下冻土路基地温场分布及演化规律的模拟.结果表明,年平均气温-3℃下阴坡冻结指数约为阳坡的2倍,融化指数约为阳坡的0.83倍.路基修筑后,阴坡一侧路基下部人为上限均有一定抬升.此后,在气候变暖及沥青路面强烈吸热效应作用下,路基左右路肩下部人为上限不断下降,其中高填方路基人为上限下降速率相对较快.阴阳坡效应作用下,东西路基下部人为冻土上限呈左高右低的趋势,下伏土体温度同样为左高右低.高填方路基下伏冻土层地温分布的不对称较同期的普通填方路基显著.

关键词：阴阳坡效应年平均气温高填方路基冻融过程人为冻土上限多年冻土

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北疆白砂岩与泥岩的土水特征曲线及渗透曲线实验研究

北疆白砂岩与泥岩的土水特征曲线及渗透曲线实验研究

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第29届土工测试学术研讨会

作者：谭志翔王正中葛建锐江浩源刘铨鸿孟晓栋西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌 712100 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌 712100 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州 730000

中国北疆地区大型渠道基土多为白砂岩和泥岩，其水力特性决定着渠道结构病害的形成与发育。为此以新疆阿勒泰北屯灌区的白砂岩、泥岩为研究对象，测试其物理力学和抗渗各项指标;根据非饱和土理论，采用滤纸法得到其土水特征曲线，并基于... 详细信息

中国北疆地区大型渠道基土多为白砂岩和泥岩，其水力特性决定着渠道结构病害的形成与发育。为此以新疆阿勒泰北屯灌区的白砂岩、泥岩为研究对象，测试其物理力学和抗渗各项指标;根据非饱和土理论，采用滤纸法得到其土水特征曲线，并基于Gardner模型、Van Genuchten模型和Fredlund&Xing模型对土水特征曲线进行参数拟合并分析其持水特性;结合其土水特征曲线进一步采用Childs&Collis-Geroge模型研究了其非饱和渗透曲线。试验结果表明：白砂岩、泥岩具有膨胀性且为低渗透性土体。白砂岩抗剪强度高、压缩性低。白砂岩、泥岩土水特征曲线拟合效果最好的分别是GA模型、VG模型，泥岩较白砂岩的持水性能更好。相对渗透系数随基质吸力增加而急剧降低，一定基质吸力范围内两者在双对数坐标系中呈直线型曲线。

关键词：白砂岩与泥岩土水特征曲线滤纸法基质吸力渗透系数

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土中未冻含水量与温度关系研究

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铁道学报 2018年第1期40卷 123-129页

作者：万旭升赖远明张明义裴万胜西南石油大学土木工程与建筑学院四川成都610500 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000

针对水溶液物理化学特性,利用热力学原理,建立了冰水化学势能平衡方程。基于理想成冰模型,依据土体孔隙分布特征,推导了不同孔径中水分冻结公式。在此过程中引入有效应力原理,建立了负温下未冻含水量与温度的关系。据此,提出计算不同温... 详细信息

针对水溶液物理化学特性,利用热力学原理,建立了冰水化学势能平衡方程。基于理想成冰模型,依据土体孔隙分布特征,推导了不同孔径中水分冻结公式。在此过程中引入有效应力原理,建立了负温下未冻含水量与温度的关系。据此,提出计算不同温度下水分冻结的通用公式,并通过试验验证,证明了此公式的合理性与准确性。研究表明:未冻含水量与冻结温度之间呈现指数函数递减;外荷载的增大、含盐量的增加均会导致未冻含水量与温度曲线向坐标右侧移动,而土孔隙变小引起未冻含水量曲线逆时针旋转;孔隙中冰晶会延缓水分冻结趋势,该作用随着孔径的减小而愈发明显。

关键词：未冻含水量冻结温度化学势冰液接触面自由能孔径分布

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考虑冻土双向冻胀与衬砌板冻缩的大型渠道冻胀力学模型

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农业工程学报 2018年第8期34卷 100-108页

作者：肖旻王正中刘铨鸿王羿葛建锐王兴威西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心杨凌712100 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

由于大型渠道断面大、渠坡长,渠基冻土沿坡长方向的切向冻胀及衬砌板的冻缩变形不可忽略,该文把大型渠道衬砌板的冻胀破坏视为两者共同作用的结果,结合冻土的Winkler弹性地基假设,并考虑冻土冻胀变形的双向冻胀差异,提出一种开放系统梯... 详细信息

由于大型渠道断面大、渠坡长,渠基冻土沿坡长方向的切向冻胀及衬砌板的冻缩变形不可忽略,该文把大型渠道衬砌板的冻胀破坏视为两者共同作用的结果,结合冻土的Winkler弹性地基假设,并考虑冻土冻胀变形的双向冻胀差异,提出一种开放系统梯形渠道衬砌板法向和切向冻胀力的计算方法及内力计算公式。基于弹性地基理论推导了衬砌板的冻缩应力表达式,并由迭加原理提出大型混凝土梯形渠道衬砌板的抗裂验算方法。以甘肃靖会灌区某梯形渠道为原型,分析了衬砌板各截面内力和冻缩应力的分布规律,进而确定了各截面最大拉应力的分布规律及危险截面位置。对综合考虑冻土双向冻胀和衬砌板冻缩及仅考虑法向冻胀的2种情形进行对比分析表明,基于前者的衬砌板最大拉应力为2.134 MPa,而基于后者计算的相应值仅为1.494 MPa,与前者相比偏小、偏不安全。因此,在大型渠道的抗冻胀设计中建议综合考虑冻土双向冻胀和衬砌板冻缩变形的影响。

关键词：渠道应力模型冻土工程双向冻胀冻缩应力衬砌渠道力学模型

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柴达木盆地中的砂楔及其意义

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第四纪研究 2018年第1期38卷 86-96页

作者：吴吉春盛煜赵林王生廷中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青藏高原冰冻圈观测研究站甘肃兰州730000

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态，但形成过程不同，在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时，确定其类型是正确解读其环境意义的... 详细信息

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态，但形成过程不同，在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时，确定其类型是正确解读其环境意义的前提。本文讨论了柴达木盆地发现的楔形构造，通过楔形围岩和充填物中的一些微结构判断其属于原生砂楔，进而探讨了这些砂楔代表的环境意义和多年冻土发育状况。柴达木盆地中的砂楔主要形成在末次冰消期的Heinrich1（H1）和YoungerDrays两次降温事件期间。这表明，末次冰消期，柴达木盆地地表几乎全部被风沙覆盖，处于极端干旱的沙漠环境，年平均气温较现在降低6℃左右，多年冻土下界较现在下降了约1000m。然而，多年冻土并没有占据整个盆地，在盆地中部和南部保留着大片融区，据此推测，即使末次冰期时期，柴达木盆地仍然保留一定面积的融区。末次冰期以来，青藏高原主体和祁连山两大现代多年冻土区并没有通过柴达木盆地连成一片。

关键词：柴达木盆地砂楔末次冰期古环境古多年冻土

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