检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土力学 2020年第1期40卷 305-314页

作者：王青志房建宏晁刚青海省交通科学研究院多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地

基于长期、连续的地温观测数据,对位于共和至玉树高等级公路沿线、平均海拔为4260 m且处于高温冻土区的片块石路基温度、热状态、冻融循环过程和冻土人为上限及变化速率等进行了分析,研究了沥青混凝土和水泥混凝土路面对片块石路基下伏... 详细信息

基于长期、连续的地温观测数据,对位于共和至玉树高等级公路沿线、平均海拔为4260 m且处于高温冻土区的片块石路基温度、热状态、冻融循环过程和冻土人为上限及变化速率等进行了分析,研究了沥青混凝土和水泥混凝土路面对片块石路基下伏多年冻土的影响,以期对其适用性进行评价。研究发现,沥青混凝土路面的铺设使路基吸收了较多的热量,促使下伏多年冻土升温,导致多年冻土快速退化。观测期内,高温冻土地区沥青混凝土路面下片块石路基中心冻土退化速率为33.5 cm/a,几乎是天然地基的5倍。而且路基阴阳坡效应严重,阳坡路肩冻土退化速率为33.0 cm/a,明显大于阴坡路肩(22.0 cm/a)。与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土路面较高的热反射率、较小的热辐射吸收率,有利于抬升冻土上限或减缓冻土退化速率。但在观测期间,发现处于高温冻土区的高等级公路片块石路基在沥青混凝土路面下融化盘面积增长速率为12.24 m^2/a,而在水泥混凝土路面下为9.28 m^2/a,即融化盘面积以不同程度的速率始终在增大。因此,单纯的片块石层的存在和路面类型的改变,并未彻底解决高温冻土区高等级公路路基热平衡问题,建议增加补强措施或采用复合路基结构来应对其热稳定性问题。

关键词：高温冻土片块石路基沥青混凝土路面冻土上限融化盘

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路面类型对多年冻土区片块石路基热状态的影响

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冰川冻土 2019年第5期41卷 1087-1097页

作者：王青志房建宏晁刚薛兆锋青海省交通科学研究院青海西宁810016 多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地青海西宁810016

为了研究不同路面类型对高温多年冻土区路基的热稳定性的影响,基于温度监测数据,针对沥青混凝土路面和水泥混凝土路面下片块石路基温度、热流密度、热收支变化、冻融循环过程及冻土上限变化进行了详细的分析。发现沥青混凝土路面和水泥... 详细信息

为了研究不同路面类型对高温多年冻土区路基的热稳定性的影响,基于温度监测数据,针对沥青混凝土路面和水泥混凝土路面下片块石路基温度、热流密度、热收支变化、冻融循环过程及冻土上限变化进行了详细的分析。发现沥青混凝土路面和水泥混凝土路面都对片块石路基的温度有较大的影响,但沥青混凝土路面影响程度和深度远比水泥混凝土路面大。片块石路基中心热收支量呈上升趋势,沥青混凝土路面下其上升速率大于水泥混凝土路面,且路基阳坡热收支量大于阴坡。无论路面材料为沥青混凝土路面还是水泥混凝土路面,片块石路基阴阳坡路肩冻土仍处于不断退化阶段,而阳坡冻土上限下降速率明显大于阴坡。与普通路基相比,片块石层的存在能大幅度抬升或减缓路基冻土上限下降,且浅色水泥混凝土路面更有利于路基的热稳定性。

关键词：多年冻土沥青混凝土路面水泥混凝土路面片块石路基热状态

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高温不稳定多年冻土区片块石路基热状态变化分析

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公路工程 2019年第6期44卷 66-70页

作者：王青志房建宏徐安花晁刚青海省交通科学研究院青海西宁810016 多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地青海西宁810016 长安大学公路学院陕西西安710064 青海交通职业技术学院青海西宁810003

基于高温不稳定多年冻土区长期温度数据,针对片块石路基温度变化、热收支、冻融循环特征进行了分析。结果表明,片块石层作为主动冷却措施的一种,增加了冷热空气的交换,减少了进入路堤的热量,有效地减少了热扰动对路基下路多年冻土热稳... 详细信息

基于高温不稳定多年冻土区长期温度数据,针对片块石路基温度变化、热收支、冻融循环特征进行了分析。结果表明,片块石层作为主动冷却措施的一种,增加了冷热空气的交换,减少了进入路堤的热量,有效地减少了热扰动对路基下路多年冻土热稳定性的不利影响,但观测期间路基中心下的最大融化深度有逐渐增大趋势,且热量在路基阳坡热收支远大于阴坡,右路肩热收支是左路肩的2.73倍,右坡脚热收支是左坡脚的2.29倍,这种热量差异引起路基阳坡下伏多年冻土升温大于阴坡,导致阳坡冻土上限发展速率明显大于阴坡。

关键词：多年冻土片块石路基热收支冻土上限

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冻融循环下粉质黏土不排水剪切性状的试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2018年第6期49卷 1481-1490页

作者：胡田飞刘建坤王青志房建宏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 青海省交通科学研究院多年冻土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地青海西宁810000

以青藏高原粉质黏土为对象,进行冻融循环试验和三轴固结不排水剪切试验,研究冻融循环对压实粉质黏土应力-应变关系、孔隙水压力-应变关系、有效应力路径、临界状态线及抗剪强度指标等的影响。研究结果表明:试样在冻融循环前后的应力-应... 详细信息

以青藏高原粉质黏土为对象,进行冻融循环试验和三轴固结不排水剪切试验,研究冻融循环对压实粉质黏土应力-应变关系、孔隙水压力-应变关系、有效应力路径、临界状态线及抗剪强度指标等的影响。研究结果表明:试样在冻融循环前后的应力-应变关系分别为应变硬化型和应变软化型,抗剪强度随冻融循环次数增加而逐渐减小;剪切产生的孔隙水压力和破坏时的孔隙水压力系数均随冻融循环次数或围压增加而增大。应力空间p'-q平面上的有效应力路径在冻融循环后逐渐向左下侧移动,低围压下路径形态由单调增大型过渡为"S"型。孔隙水压力和有效应力路径特征均表明试样在冻融循环下由超固结状态向正常固结状态发展。临界状态线位置随冻融循环次数增加而逐渐下降,临界状态应力比也随之减小;与总应力强度指标相比,有效应力强度指标可以更准确地反映冻融循环和围压对土体力学性质的综合影响;黏聚力和内摩擦角的劣化规律可以采用Logistic函数拟合与预测。

关键词：粉质黏土冻融循环孔隙水压力有效应力路径临界状态线不排水抗剪强度指标

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毛细黏聚与冰胶结作用对非饱和粉质黏土冻结强度及变形特性的影响

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岩石力学与工程学报 2018年第6期37卷 1551-1559页

作者：刘振亚刘建坤李旭房建宏北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 青海省交通科学研究院多年冻土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地青海西宁810001

为探究毛细黏聚和冰胶结作用对冻土强度及变形特性的影响,通过室内试验测定不同饱和度、初始孔隙比情况下,压实、冻结和风干土样的强度及三维等温冻结变形和压缩特性。试验结果及数据分析表明:非饱和粉质黏土冻结强度的提高是基质吸力... 详细信息

为探究毛细黏聚和冰胶结作用对冻土强度及变形特性的影响,通过室内试验测定不同饱和度、初始孔隙比情况下,压实、冻结和风干土样的强度及三维等温冻结变形和压缩特性。试验结果及数据分析表明:非饱和粉质黏土冻结强度的提高是基质吸力增加导致的毛细黏聚与冰胶结黏聚共同作用的结果。饱和度较低时,毛细黏聚作用占较大比重;随着饱和度的提高,冰胶结逐渐占主导作用。假定相同吸力条件下,冻土和非饱和土毛细黏聚力相当,发现冰胶结黏聚力和冻土体积含冰量之间存在线性关系。对于粉质黏土体变,当饱和度高(>0.75)时,土体表现为冻胀,当饱和度低(<0.75)时,土体表现为冻缩,说明冻土体变由黏聚力增加导致的体缩作用与冰水相变导致的体胀作用共同决定。当土样初始饱和度和孔隙比相同时,由黏聚力增加导致的体缩量和受到压力时产生的压缩量相当,可由压缩曲线预估土体的体缩量,体积含冰量与冰水相变导致的体胀量存在线性关系。

关键词：土力学非饱和土粉质黏土冻胀体缩黏聚力

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冻融循环对含砂粉土力学性质的影响

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哈尔滨工业大学学报 2018年第3期50卷 135-142页

作者：刘晖刘建坤邰博文房建宏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 青海省交通科学研究院多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地西宁810000

为了探究多年冻土区地表层的土体在冻融循环过程中力学性质的变化,通过对不同环境冷却温度、压实度、冻融循环次数、含水率和围压下的含砂粉土试样进行室内不固结不排水三轴试验,研究冻融循环后土体应力-应变关系曲线、破坏强度、弹性... 详细信息

为了探究多年冻土区地表层的土体在冻融循环过程中力学性质的变化,通过对不同环境冷却温度、压实度、冻融循环次数、含水率和围压下的含砂粉土试样进行室内不固结不排水三轴试验,研究冻融循环后土体应力-应变关系曲线、破坏强度、弹性模量、抗剪强度参数的变化规律,然后借助正交试验的显著性分析理论,研究以上因素以及各因素间交互作用对破坏强度和弹性模量的影响程度.结果表明:含砂粉土的破坏强度和弹性模量随冻融循环次数增加,在围压300 k Pa或冷却温度-5℃的情况下呈先增加后减小最后稳定的趋势,且在冻融循环3次后达到最大值;随冻融循环次数的增加,内摩擦角在冷却温度为-5℃的情况下逐渐减小并趋于稳定,在冷却温度为-10℃和-15℃的情况下先增加后减小最后趋于稳定;围压、含水率、压实度、冻融循环次数对破坏强度和弹性模量影响显著,冷却温度的影响较弱,压实度和含水率、冻融循环次数和围压的交互作用对破坏强度影响显著.综上分析得出,在研究冻融循环对土体力学性质的影响时应综合考虑各因素及其之间的交互作用.

关键词：冻融循环破坏强度弹性模量抗剪强度参数显著性分析

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冻融循环对粉质黏土力学性质的影响及邓肯-张模型

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中国公路学报 2018年第2期31卷 298-307页

作者：胡田飞刘建坤常丹房建宏徐安花北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 青海省交通科学研究院多年冻土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室--青海研究观测基地青海西宁810000 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

为了描述冻融循环下压实黏性土不排水剪切性状的变化规律,建议了一种能够反映冻融循环影响的修正邓肯-张模型。首先,以青藏高原粉质黏土为对象,进行一系列冻融循环试验和常规不固结不排水三轴压缩试验。然后,基于邓肯-张双曲线模型,通... 详细信息

为了描述冻融循环下压实黏性土不排水剪切性状的变化规律,建议了一种能够反映冻融循环影响的修正邓肯-张模型。首先,以青藏高原粉质黏土为对象,进行一系列冻融循环试验和常规不固结不排水三轴压缩试验。然后,基于邓肯-张双曲线模型,通过三轴压缩试验得到应力-应变关系,确定邓肯-张双曲线模型参数随冻融循环次数的变化规律及相应的回归关系。最后,根据模型参数的函数表达式,建立以冻融循环次数为影响因子的修正邓肯-张模型,并编制该修正模型的计算程序。结果表明:粉质黏土试样的应力-应变曲线形式基本呈应变硬化型,破坏强度随冻融循环次数的增加而逐渐减小,冻融循环劣化作用随围压的增加而逐渐减弱;模型参数中,抗剪强度指标、初始切线模量、极限偏应力和常数K均随着冻融循环次数的增加呈逐渐减小的变化规律,可以采用Logistic函数进行拟合;破坏比随着冻融循环次数的增加呈逐渐增大的变化规律,可以采用ExpAssoc函数进行拟合;常数n随着冻融循环次数的增加呈先减小、后增大的变化规律,可以采用三次多项式函数进行拟合;模型计算结果与试验结果对比表明,两者得到的应力-应变曲线基本吻合,说明该模型可以用来描述粉质黏土变形和强度特性在冻融循环下的劣化特征。

关键词：道路工程粉质黏土三轴试验冻融循环不排水剪切性状修正邓肯-张模型

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螺旋桩冻拔特性的模型试验研究

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岩土工程学报 2018年第6期40卷 1084-1092页

作者：王腾飞刘建坤邰博文吕鹏北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 青海省交通科学研究院多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地青海西宁810000 天津市市政工程设计研究院天津300041

寒季,季冻区光伏支架基础受地基土不均匀冻胀的影响,引起系统发电效率降低,甚至导致上部结构的整体破坏。因此,工程中常应用螺旋桩来抑制这种病害。通过进行单向冻结条件下的模型试验,考察多种螺旋桩及光滑桩的冻拔特性,总结温度分布、... 详细信息

寒季,季冻区光伏支架基础受地基土不均匀冻胀的影响,引起系统发电效率降低,甚至导致上部结构的整体破坏。因此,工程中常应用螺旋桩来抑制这种病害。通过进行单向冻结条件下的模型试验,考察多种螺旋桩及光滑桩的冻拔特性,总结温度分布、冻拔位移和轴向上拔力的变化规律。结果表明：（1）确定平均冻拔率ηj为表征抗冻拔能力的合理指标,其中半螺旋大叶片桩具有最小平均冻拔率（1.03%）,全螺旋桩的平均冻拔率最高;（2）冻拔位移与冻深之间存在线性关系,螺旋叶片的布设影响冻拔发展;（3）限定桩竖向位移条件下,轴向上拔力与冻深之间存在指数关系。因此,研究成果可为季冻区轻荷载工程基础的抗冻拔措施提供参考。

关键词：螺旋桩冻拔轴向上拔力冻拔力模型试验季节性冻土区

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高温高含冰量地区片块石路基冻融指数变化分析

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青海交通科技 2018年第5期30卷 56-59页

作者：王青志徐安花房建宏青海省交通科学研究院西宁810016 多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地西宁810016

冻融指数反映了路基热能和冷能蓄积的大小,是评价多年冻土分布、了解冻土变形的重要指标。本文针对沥青路面下高温高含冰量地区片块石路基的地温、冻融指数变化特征进行了分析,发现沥青路面吸收了较多的热量传送给路基下部土体,下伏多... 详细信息

冻融指数反映了路基热能和冷能蓄积的大小,是评价多年冻土分布、了解冻土变形的重要指标。本文针对沥青路面下高温高含冰量地区片块石路基的地温、冻融指数变化特征进行了分析,发现沥青路面吸收了较多的热量传送给路基下部土体,下伏多年冻土仍处于融化状态。从路基融化指数、融冻比及温度比来看,路基阴阳坡效应严重,路基中心和阳坡年平均融化指数大于冻结指数,阴坡则相反。而不论阳坡还是阴坡,块石层层顶冻结指数均要小于融化指数,年积温为正值,表现为吸热状态。

关键词：沥青路面片块石路基冻融指数积温

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冻融循环下含水率对粉质黏土力学性质影响试验

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哈尔滨工业大学学报 2017年第12期49卷 123-130页

作者：胡田飞刘建坤房建宏徐安花常丹北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 青海省交通科学研究院多年冻土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室青海研究观测基地西宁810000

为研究初始含水率对土体力学性质冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,进行不同含水率、围压及冻融次数条件下的三轴试验.结果表明:冻融循环使得不同初始含水率试样的应力-应变曲线趋于接近,低含水率试样的力学性质表现为... 详细信息

为研究初始含水率对土体力学性质冻融循环效应的影响规律,以青藏高原粉质黏土为对象,进行不同含水率、围压及冻融次数条件下的三轴试验.结果表明:冻融循环使得不同初始含水率试样的应力-应变曲线趋于接近,低含水率试样的力学性质表现为劣化,在一定范围内,含水率越高,劣化效果越显著;当含水率增加至某一值后,一般为接近塑限时,冻融循环效应则表现为强化;封闭条件下土体冻融循环中的水分迁移会引起含水率的增减分区分布,且初始含水率越高,水分迁移量越大;土体破坏强度随含水率的增加以非线性规律减小,因此试样冻融循环后含水率增大区和减小区的强度变化幅度不同,会引起破坏强度增大、减小及不变等3种不同的变化趋势;冻融循环下土体力学性质会受到干密度、水分重分布及土体结构改变等多方面的影响,初始含水率和冻融次数不同,占主导地位的因素也不同,冻融循环效应就相应地呈现出多样化特征.

关键词：冻融循环含水率粉质黏土破坏强度非线性抗剪强度指标

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