高寒地区土的物理性质对冻胀性的影响及软土冻土基处理的原则和方法研究（二）

分析土的冻结过程是研究高寒地区地基处理方法的一个重要环节，而土的物理性质对冻胀性的影响作用剖析是冻结过程分析的重要内容，通过研究，深刻了解土的物理性质与冻胀性之间的相互关系，进而为确定高寒地区合理的软土地基处理方法奠定基础。     

高寒地区土的物理性质对冻胀性的影响及软土冻土地基处理的原则和方法研究(一)

分析土的冻结过程是研究高寒地区地基处理方法的一个重要环节,而土的物理性质对冻胀性的影响作用剖析是冻结过程分析的重要内容.通过研究,深刻了解土的物理性质与冻胀性之间的相互关系,进而为确定高寒地区合理的软土地基处理方法奠定基础.     

高寒地区土的物理性质对冻胀性的影响及软土冻土地基处理的原则和方法研究(二)

分析土的冻结过程是研究高寒地区地基处理方法的一个重要环节,而土的物理性质对冻胀性的影响作用剖析是冻结过程分析的重要内容.通过研究,深刻了解土的物理性质与冻胀性之间的相互关系,进而为确定高寒地区合理的软土地基处理方法奠定基础.     

高寒地区岛状冻土软土地基处理研究

通过理论研究，试验研究和工程实践，对高寒地区岛状土软土地基处理的理论和方法进行了深入的探讨，同时在分析我国东部高寒地区软土处理常用方法的优劣得失基础上，提出了适宜于岛状冻土软基处理的方法。     

不同冻结方式下高山草甸区路基冻胀变形研究

为了研究不同冻结方式下高山草甸区贡觉～芒康公路路基季冻土的冻胀变形特性,基于室内冻胀试验,分析了路基土在单向冻结和周围冻结条件下的冻胀变形特性。试验结果表明:两种冻结方式下,土中含水率、细颗粒含量与冻胀变形率均为正相关关系;在含水率、细颗粒含量相同的情况下,土在单向冻结情况下的冻胀率小于周围冻结的冻胀率;实际工程中设计路基土级配时,初始含水率宜控制在最佳含水率即8%左右,土中细颗粒含量宜控制在9%左右;在单向冻结情况下,土中初始含水率和细颗粒含量均对土的冻胀变形率有明显影响,初始含水率的影响更明显;在周围冻结情况下,初始含水率对土的冻胀变形率有明显影响,细颗粒含量对土冻胀变形率无明显影响。     

寒区隧道冻胀力计算方法研究进展与思考

近年来，随着中国西部及青藏高原地区交通网的建设，修建了越来越多的寒区隧道，然而寒区隧道冻害也频繁发生。隧道冻胀力计算是寒区隧道防抗冻设计亟待解决的难题之一。首先将现有的冻胀力计算方法分为基于含水风化层冻胀模型、衬砌背后积水冻胀模型、冻融圈整体冻胀模型3类。含水风化层冻胀模型利用侧压力代替冻胀力作用，衬砌背后积水冻胀模型将冻胀力归结于衬砌与围岩之间的局部积水冻结膨胀，冻融圈整体冻胀模型则认为冻胀力系冻融圈围岩含水冻结后整体膨胀所致。然后对这些方法及其基于的假定与适用性进行了系统的分析和总结。最后重点分析了基于冻融圈整体冻胀模型的冻胀力计算方法，并归纳出3种考虑冻融圈冻胀变形的方式：①假定冻结圈冻胀位移模式；②假定冻结圈围岩各向均匀冻胀；③考虑冻结圈围岩非各向均匀冻胀。剖析了不同冻融圈冻胀变形处理方法的区别和联系，并通过工程案例对比分析了不同冻融圈冻胀变形处理方法对冻胀力计算结果的影响，分析了考虑围岩非各向均匀冻胀时冻胀力解的适用性。研究结论可为寒区隧道工程设计提供借鉴。     

多年冻土地区路基冻胀变形分析

首先模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随时间的变化可以反映出冻结相变区的变化,然后考虑土体体积力和土体冻结相变产生的冻胀力,采用考虑拉破坏的热弹性力学方法,分析得到多年冻土地区路基变形分布和演变规律;在此基础上,对冻土路基纵向裂缝的成因进行研究,揭示出冻土路基纵向裂缝主要出现于路面中部及路面靠近路肩部位,这与实际情况是相符合的。进一步的分析表明:采用低冻胀性的土填筑路基,如采用碎石土填筑,对于降低冻土路基冻胀变形及防治纵向裂缝病害是有效的。     

换填法在处置高寒沟谷区软基中的应用

为了研究换填法在高寒沟谷区的防冻胀效果,通过数值模拟,给出了软土路基合理的换填处理深度,并在宕昌~迭部二级公路K18+100~K18+400段设置了3种不同换填深度的试验段,对温度及路面变形数据进行了监测。结果表明:采用隧道弃渣换填处理1m后的最大季节冻结深度为1.86m,大于未换填路基下的季节冻结深度1.68m。在冷季期间,经过换填处理的路基下部土体较早开始冻结。换填2m的路面变形具有较小波幅的波动,未见明显的冻胀发生;未换填的路面变形则以冻胀变形为主。利用隧道弃渣换填原天然地基的方法在高寒沟谷区软基处置中具有良好的防冻胀效果,可为后续的施工提供参考。     

季冻区公路路基细粒土冻胀性分类研究

对4种不同塑性细粒土扰动样进行了室内闭式冻胀模拟试验，简述了土的含水量和塑性对冻胀性的影响，即各种细粒土的冻胀性都随着含水量增大而增强；在含水量相同时，土的冻胀性随着塑性增强和颗粒变细而减弱。应用数理统计方法分别得出了各种黏性土和粉土的冻胀率关于超塑含水量的经验公式，并经综合分析建立了细粒土的冻胀率关于超塑含水量的经验公式。在此基础上，对黏性土、粉土及细粒土进行冻胀性分类研究，并将研究结果与现行规范进行比较，给出合理建议。此外，还取原状样进行了室内冻胀试验并对原状样和扰动样冻胀性试验结果的相容性进行了分析，指出用扰动样模拟试验结果对细粒土进行冻胀性分类研究，是可靠和可行的。     

气泡混合轻质土在寒区道路中的应用

针对北方寒冷地区道路冻胀翻浆与地基融沉等病害,开展了轻质土在道路基层中的应用研究,并在试验路铺筑的实践基础上,阐述了气泡混合轻质土的力学特性与试验结果分析。初步证明,轻质土在冻土地基的隔热保温与台背填土的防冻胀方面效果比较明显。     

软土地基冻结过程的热传导分析

土冻结过程同时进行着热传导和湿迁移；软土地基的存在使得路基路面体内的温度、湿度、温度梯度和湿度梯度的变化不同于常规的水冻问题。分析热传导规律和水分运动规律，对确定软土地基处理的原则和方法有重要意义。     

季冻地区路基中的水分迁移机理及处理措施

在季节性冻土地区，冬季土体冻结，路基产生冻胀；春季冻土融化，路基产生翻浆、冒泥，对公路造成危害。而水分迁移又是产生冻胀的直接因素，所以研究冻土中的水分迁移机理及处理措施很有实际意义。     

基于pF Meter的土体冻结特征曲线研究

为解决冻土中土体冻结特征曲线(SFCC)长期以来只能通过经验模型间接推测获得,且土体冻结特征曲线(SFCC)与土水特征曲线(SWCC)间关系的相关研究也因技术手段制约而仅停留在理论假设阶段的问题,采用可直接用于极端负温条件下的pFMeter基质势传感器,得到青藏红黏土、兰州粉土、细砂这3种不同粒径土体的冻结特征曲线,获得三者在冻结过程中未冻水数量与能量变化之间的规律;对过去冻土学研究中利用Clapeyron方程间接转换获得土体冻结特征曲线方法的可靠性进行试验验证;此外,针对不同粒径大小土体冻结特征曲线及土水特征曲线进行比较,并对以往冻土冻胀研究中将饱和冻土中冰晶等划为非饱和融土中气体的方法进行验证。结果表明:Clapeyron方程得到的冻结特征曲线与实际测定的冻结特征曲线基本一致,Clapeyron方程可用于土体冻结特征曲线的预测;冻结特征曲线与土水特征曲线虽在形态上具有一定的相似性,但由于冻结过程与脱湿过程土中相的不同所致的各相间界面力不同,导致其在数值上存在一定差异,且差值大小与土体平均粒径成反比,进而证明了被广泛用于冻土研究中的将冻土中冰晶体视作融土中气体来简化冻结过程中冰晶-液态水-土颗粒关系的方法并不合理,并从理论上阐述了其机理;相关研究成果可为后续研究冻胀过程中水分迁移机制与水分迁移驱动力提供相应的基础理论支撑。     

西藏阿里机场场道稍密砂卵砾石地基处理试验

一般来讲,砂卵砾石地基是稳定性相对较好的天然地基。但是,当这种地基处于高寒地区、且地下水位埋藏较浅、地基土本身细颗粒含量较高、密实程度较差时,容易产生冻害及盐害、不均匀沉降等工程地质问题,尤其作为机场场道地基,其稳定性能否满足机场场道对地基的要求还是一个有待解决的问题。我国正在建设的西藏阿里昆莎民用机场,遇到的就是这种地基。设计人员通过现场地基处理试验等,确定"粗颗粒砂卵砾石换填+冲击碾压"为机场场道地基处理的基本方法,为机场设计、建设提供了科学依据。     

浅层软土地基处理的研究实践

本以深圳龙大公路为实例，对我国浅层软土地基的处理进行了分析研究，并依据不同地形、不同地质条件和不同土层物理性质的浅层软土地基处理进行了各方案的观测、比较和分析总结，试图找到一种较为经济有效、适用的处理方案，大大降低工程造价，节约生产成本，从而为以后大面积的工程实践应用提供参考。     

高寒地区预应力梁沿管道开裂成因分析及对策

通过青藏铁路现场调查及室内模拟试验分析认为，高寒地区预应力混凝土后张梁沿波纹管方向开裂，主要是由压浆材料早期冻胀、后期冻胀和大温差应力等共同作用造成的。为提高高寒地区后张梁的耐久性，提供了较详实的试验数据和理论依据。     

浅层软土地基处理的分析研究

本文以深圳龙大公路为实例，对我国浅层软土地基的处理进行了分析研究，并依据不同地形、不同地质条件和不同土层物理性质的浅层软土地基处理进行了各方案的观测、比较和分析总结，试图找到一种较为经济有效、适用的处理方案，大大降低工程造价，节约生产成本，从而为以后大面积的工程实践应用提供参考。     

不同冻胀模式下冻结隧道施工引起的地表竖向位移时空解

为了更加科学地预测水平冻结法隧道施工引起的地表竖向位移，从冻结管周围土体与地层冻胀相互作用机理和试验现象出发，提出了冻结管周围冻结土体在地层约束作用下的2种不同冻胀模式；基于热传导理论得到了冻结锋面随时间变化的移动规律，进一步联合镜像法和叠加原理，推导了均匀冻胀模式和非均匀冻胀模式下水平冻结法隧道施工时多个冻结管共同引起的地表竖向位移时空预测计算公式，并依托MATLAB软件编制了求解程序。结合工程实例，将理论解与实测数据进行了对比，此外，还针对隧道埋深、冻结壁厚度、不均匀冻胀性进行了参数影响分析。研究结果表明：不同冻胀模式计算得到的位移分布规律与实测值在整体趋势上基本相似，且实测值介于均匀冻胀模式和非均匀冻胀模式所得理论值之间，证明了所提理论模型的合理性；均匀冻胀模式与非均匀冻胀模式计算得到的地表最大竖向位移均出现在隧道中心正上方地表位置处，但不同冻胀模式下的隧道中心正上方地表竖向位移峰值有明显差异；当其他参数相同时，隧道埋深越浅，地表冻胀位移分布越窄而高，土体冻胀模式对地表位移分布影响越大；冻结壁越厚，地表竖向位移越大；不均匀冻胀程度常数越大，地表竖向最大位移也越大。建议根据工程具体情况，选用所提出的不同冻胀模式来预测水平冻结隧道施工引起的地表变形，以确保工程安全稳定。     

高寒地区下湿地软基强夯处理技术的应用

针对高寒地区湿地软基采用强夯处理技术的工程实践,介绍了强夯处理的施工技术、检测方法、地基承载力的确定,以及施工难点应注意的问题.     

水泥粉喷桩处理高等级公路地基荷载传递的试验研究

利用水泥粉喷桩技术处理某高等级公路软弱地基后，在形成的粉喷桩复合地基上铺设一定厚度的碎石垫层，随机抽取两根粉喷桩的复合地基进行静载荷试验，并在复合地基压板下放置钢弦式压力盒，根据作用在桩－土的应用测试结果，分析整个加荷过程中该类复合地基的桩土应力比的变化规律，垫层厚度与桩土应力比的关系及其对桩承担荷载占总荷载大小的影响，另外，对复合地基中桩土共同作用机理作了简要分析。