季冻区路基冻胀置换深度的计算方法

为防止季东区公路路基产生冻胀病害,依据试验和观测结果,分析了路基土冻胀量沿冻深的分布规律。基于路面容许变形值,通过对观测数据的数理统计分析,提出了水泥混凝土和沥青混凝土路面的路基容许冻层厚度计算方法。最后,提出了半经验、半理论的公路路基置换深度计算方法。采用这种方法,简化了路基置换深度的计算过程,可以方便地推荐出不同条件下路基的置换深度。论文研究成果为季冻区公路路基设计及路面冻害的防治提供了理论依据及实用的设计方法。     

极限工况条件下围堤充砂袋施工技术

针对温州鳌江口涌浪大、距离远的极限工况,在普通吹砂船无法施工的情况下,采取了自行改造吹砂驳船,陆地建造砂库配合泥浆泵、高压冲水及接力泵站等一系列措施,成功实现了将皮带砂1 500 m以上距离直接灌袋、吹砂库,克服了远距离充砂袋无法实施的困难,取得了重大突破,对我国沿海地区类似工况的充砂袋施工具有借鉴意义。     

基于Android平台的远程温度监测系统客户端设计

隧道温度场分析是研究寒区隧道冻害规律的关键,为了实现任何时间、任何地理位置条件下的实时远程温度监测,在GPRS远程温度监测的基础上开发出了一套基于Android平台的远程温度监测系统客户端软件。系统可以实现系统登录、用户管理、系统运行状况查看、历史曲线查看、实时监测数据查看和报表发送等功能。通过在东北季节性冻土区域隧道围岩温度场监测中的应用,表明应用本系统不仅降低了监测人员劳动强度和监测成本,也提高了监测水平。     

测力延度试验以及韧性比评价指标的研究

通过采用测力延度试验(以下简称FDT试验),对多种SBR改性沥青进行低温性能研究,将韧性比RT/V同延度、拉伸柔度、屈服应变能、SBR当量劲度等沥青性能评价指标进行对比分析,同时对其拉伸机理采用断裂力学理论进行了深入的分析。结果表明,韧性比RT/V越大,沥青的低温抗裂性能越好,反之低温性能越差;而且RV/E与BBR试验的m值有良好的相关性。从而验证了测力延度试验方法的可行性,也说明采用韧性比作为低温性能的评价指标是合理的。     

多年冻土地区路基不均匀融沉变形计算分析

针对多年冻土地区普遍存在的路基不均匀融沉变形现象,根据弹塑性固结理论,采用有限元方法对路基融沉变形进行计算分析,探讨了边界排水条件对路堤融沉变形以及路基表面水平位移的影响,并分析了地基融深和路堤高度对沉降的影响。研究结果表明,路基沉降随融深的增加而增加,排水状态的路基融沉变形比不排水的融沉变形大;路基融沉变形随路堤高度的增加而增加,路基是否排水对路基融沉变形和路基水平位移有显著影响。计算结果与实测值比较,所建立模型的理论计算值与实际观测结果基本一致,回归结果得出多年冻土地区路基融沉变形规律。     

小兴安岭地区的多年退化性冻土与伊嘉公路五汤段冻土试验的研究

黑龙江省小兴安岭地区是我国高纬度多年退化性冻土主要分布地区之一。小兴安岭多年退化性冻土属高温多年冻土不稳定冻土地质类型,多年冻土的热融沉对路基的影响,一是稳定性问题,二是变形问题,这是工程地质中的技术难题。本文主要探讨分析小兴安岭地区多年退化性冻土的分布和特征等问题,以及多年退化性冻土试验段的试验情况,试图加深探讨对多年退化性冻土的认识,研究探索处理多年退化性冻土的技术,这将对保证工程质量和降低工程造价具有重要的意义。     

寒冷地区路基冻胀的计算模型和方法研究

从路基冻胀机理出发,把冻胀过程的路基主体划分为3个区段:冻土区,冻结缘区和未冻土区,充分考虑冻结缘区的桥连作用,把3区段连在一起构成了桥连式冻胀模型.根据各区段的本质特征和主导作用,建立了相应的控制方程,并用连接条件构成一个完整的求解体系,采用半解析数值法对路基冻胀可进行定量计算.通过实例计算证明.结果与实例值吻合较好...     

换填法抑制季节冻土区铁路路基冻胀效果分析

以沈哈线路基A、B组填料为研究对象,采用室内冻胀试验,研究粉黏粒含量对其冻胀特性的影响.试验表明:路基填料的冻胀系数随粉黏粒含量增加而增加,且增幅逐渐增大;结合沈哈线路基基床厚度及沿线最大冻深,为保证路基不产生冻胀破坏,应确保换填用路基A、B组填料中不含有粉黏粒.采用非稳态相变温度场的数学模型和热弹塑性冻胀模型,进行沈哈线换填试验段冻土路基冻融过程温度场及冻胀应力、变形场计算分析.结果表明:天然地面下2m左右为冻融活动层,是诱发路基土体冻胀的主要因素;用非冻胀性A、B组填料换填基床厚度范围内的冻胀性土层后,路堤填筑土体无冻胀变形产生,路基中的拉应力(拉应变)区域外移到距离路堤坡脚4m以外的天然地表下土体,大大减弱了对路堤的破坏作用,计算结果与实际情况相符.     

冻土导热系数的聚合模型研究及试验验证

为揭示土体冻结过程中导热系数的变化规律,建立基于均质球形颗粒的聚合几何模型。该模型由若干半径相等的球形土颗粒在正交方向上堆积而成,且土颗粒之外的区域全部被液态水填充。依据孔隙水首先在远离土颗粒的区域开始冻结的客观规律,建立冻结核在球形颗粒之间的几何中心产生并呈同心球向外扩展的聚合模型。基于土颗粒、水、冰的三相组成,从饱和冻土的组成和球形颗粒之间的接触等微观角度出发,建立导热系数的混合流计算方法。依据建立的几何模型和未冻水含量测试结果,结合给出的导热系数混合流计算方法,能够确定冻土在不同负温阶段的导热系数。另外,给出修正的正交热传导几何模型以计算不同干密度冻土的导热系数,并将混合流计算方法得出的预测值分别与Johansen法、Wiener法的预测值和探针法的实测值进行比较。研究结果表明：提出的混合流计算方法能够高精度地预测高温冻结阶段砂土的导热系数;聚合几何模型解答了干密度较大的土体冻实后的导热系数不一定较大的现象,具象地揭示出冻土导热系数随不同负温变化的原因是土中冰体含量的动态变化;依据冻结核产生位置建立的混合流导热系数计算方法,赋予了Wiener法在冻土导热系数预测中的具体物理意义;聚合模型和混合流导热系数计算方法能够对冻土在不同负温阶段的导热系数进行可靠预测,该研究期望为寒区和冻结法中的水-热-力耦合问题研究提供保证。     

冷再生混合料路面基层水稳性及冰冻稳定性研究

沥青路面结构在使用初期透水性较大,雨季表面水有可能透过沥青面层进入路面基层中。在冰冻地区,由于冬季水分重分布的结果,路面基层可能处于潮湿或过潮湿状态,进入路面结构层的水分能使路面基层或底基层的强度大大降低．导致沥青路面过早破坏。通过对冷再生混合料作为路面基层进行水稳定性和冰冻稳定性研究,分析其路用性能,进而提出一个合理的冷再生路面基层结构,对于工程实践及理论研究皆有一定的参考价值。