国家重点基础研究发展计划(2012CB026106)
- 作品数：52 被引量：510H指数：16
- 相关作者：马巍穆彦虎李国玉俞祁浩刘戈更多>>
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- 多年冻土南界附近青藏铁路路基下的冻土退化
- 基于2006-2012年青藏铁路多年冻土区唐古拉山南侧安多断面地温监测资料,分析了多年冻土南界附近路基下多年冻土的退化过程及其影响因素.结果表明:该监测断面天然场地多年冻土退化表现为多年冻土天然上限下降与多年冻土地温升高...
- 孙志忠武贵龙贠汉伯刘国军芮鹏飞
- 关键词：青藏铁路路基多年冻土冻土退化
- 文献传递
- 透壁式通风管-块石复合气冷路基室内模型试验研究
- 为了研究透壁式通风管-块石复合气冷路基的降温效果,针对年均气温约-3.5℃,平均风速2.5 m·s,主导风向为西北方向的高原环境条件开展室内模型试验,分析了单一块石气冷路基和透壁式通风管-块石复合气冷路基的孔隙空气对流速...
- 刘戈袁堃李金平穆柯
- 关键词：路基工程模型试验多年冻土
- 文献传递
- 透壁式通风管–块石复合路基降温效果模型试验及数值模拟被引量：8
- 2015年
- 为研究透壁式通风管–块石复合气冷路基的降温效果,针对年均气温-3.5℃,平均风速2.5 m/s,主导风向为西北方向的高原环境条件开展了室内模型试验,对比分析了单一块石路基和透壁式通风管–块石复合路基的孔隙空气对流速度、特征点地温及模型整体温度场变化过程。试验结果表明:在透壁式通风管的疏导作用下,通风管与块石层复合结构能够起到强化路基体对流的效果,复合路基块石孔隙中的空气流速比单一块石路基提高约20%,使得复合路基模型底部的降温幅度是单一块石路基模型的2.2倍。建立了透壁式通风管–块石复合路基数值计算模型,对通风管内空气流速分布、路基温度场变化进行了预测分析。结果表明:空气流速在通风管中心达到最大值4.06 m/s,在管壁处流速出现跃变陡降,在块石介质区域里速度的数量级为10-1,与室内试验的结果较为一致。模型试验和数值计算结果均表明复合路基能够起到储存冷量、降低下伏多年冻土地温的作用。
- 刘戈汪双杰孙红袁堃李金平
- 关键词：模型试验数值模拟
- 一年内列车荷载作用下冻土路基的应力分布被引量：3
- 2014年
- 冻土路基土体的物理性质与温度有密切关系,在不同的季节,路基内的变形场和应力场会相应发生变化.为了说明路基内变形场和应力场的季节性差异,以青藏铁路某断面为例,对冻土路基在有、无列车荷载两种工况下进行了数值模拟,系统分析了两种工况下路基内的变形场和应力场特点.结果表明:路基修筑后,在自重作用下会产生较大瞬时变形;由于路基内温度场随时间变化,路基内各点的位移也随时间发生变化,且位移时程曲线与温度时程曲线大体呈负相关.在有、无列车两种工况下路基竖向位移分布都是由道砟中心向路基内部逐渐减小,但数值明显不同;由列车荷载引起的最大竖向附加变形发生在路基顶面中心点,在10月15日、1月15日、4月15日,变形量分别为-4.94 mm、-3.24 mm、-2.56 mm.对于路基底面中心点和地基浅层中心点,由列车荷载引起的附加应力在10月15日最大、1月15日次之、4月15日最小,附加应力最大达到19.48 kPa;列车荷载主要影响路基上部土体应力分布,对下部土体应力分布影响较小.
- 孔祥兵赵淑萍穆彦虎罗飞
- 关键词：冻土路基列车荷载变形场应力场
- 基于pF meter基质势传感器的冻土水分迁移研究被引量：16
- 2014年
- 基质势是指土壤毛管产生的毛管力和土粒表面的吸附力所引起的吸持水分的能力,基质势是冻土水分迁移研究中的关键参数之一。以往由于测试技术的限制,冻土基质势很难直接测定,制约了冻土水分迁移研究中许多机理性问题的准确回答。本研究通过室内试验的方法,利用新近推出的适用于负温冻结土环境的高精度基质势传感器、SWR水分探头和热敏电阻,直接测量土冻结过程中基质势、未冻水含量、温度和变形的动态变化。试验结果表明,青藏粉质黏土基质势随温度下降而减小,随温度上升而增加,温度达冻结温度时基质势约为-30 kPa。试验发现,土体基质势和土冻结过程中冻胀量变化密切相关,其引起了土冻结过程中的水分重分布,导致了11 cm深度处含水量较试验前增大约3%。不同深度处基质势差值可达400 kPa,冻土中基质势控制了土冻结过程中水分迁移的方向和迁移量,是土冻结过程中水分迁移的动力和源泉。试验结果表明,新型pF meter基质势传感器可以应用于冻土水分迁移研究,为揭示冻土水分的驱动力和水分迁移机理提供新技术和新手段。
- 温智马巍薛珂张明礼俞祁浩
- 关键词：水分迁移
- 深上限-退化型多年冻土路基变形特征分析被引量：16
- 2013年
- 为了研究深上限一退化型多年冻土路基变形特点，基于青藏公路多年冻土路基地温和沉降现场监测资料，通过分析西大滩、唐古拉山北坡以及唐古拉山南坡路段的土质、冻土含冰量、冻土地温以及路基沉降变形数据，对冻土上限变化过程与路基沉降特点进行了研究，同时对沱沱河和清水河地区冻土路基分层沉降观测结果进行了分析。结果表明，土质和含冰量对退化型冻土路基的沉降变形影响较大，深冻土层的融化对路基沉降变形影响较小，退化型冻土路基的沉降变形主要发生在退化后的冻土层中，退化冻土层在冻融循环过程中，需要较长时间才能完成固结。对于冻土含冰量为少冰、多冰的稳定路段，退化冻土路基年平均沉降速度约为3．9～5．6mm／a，路基沉降量极小；对于含冰量较高且土质以粉黏性颗粒为主的不稳定路段，路基沉降速度具有持续性和无减缓性的特点，路基年平均沉降量达到0．03m／a，路基变形表现为整体均匀沉降，横向差异沉降量较小。
- 袁堃章金钊朱东鹏
- 关键词：道路工程多年冻土路基沉降
- 热管及保温材料在青藏直流联网工程中的应用研究被引量：1
- 2014年
- 针对青藏直流联网工程塔基热管措施应用效果,通过现场实测资料确定了热管年内工作周期及混凝土桩基表面热效应,考虑无绝热段热管传热过程组成,建立空气–热管–土体耦合传热数学模型,利用有限元方法系统模拟不同年平均地温分区锥柱式塔基传热过程及气候变暖背景下基础周围多年冻土热状况发展变化趋势。结果表明:冷季热管工作期间,其对周围土体冷却降温效果显著,同时由于混凝土塔基为热的良导体,热管产生的"冷量"通过基础及其底座快速向基础周围传递,使得基础下形成大范围低温冻土。暖季,热管停止工作期间,由于基础埋设较浅,混凝土塔基良好的导热性能使得其周围浅层土体温度升温较快,量值基本与天然地表下同一深度接近,而基础下部深层地温则主要受热管作用控制,温度较低。在单一塔腿4根热管及50 a气温升高2.6℃背景下,-1.0℃、-1.5℃两种年平均地温条件下,桩基础下部多年冻土仍保持冻结状态,满足工程对于冻土地基热状况的要求。-0.5℃年平均地温条件下,运营后期桩基础周围土体季节融化深度已大于桩基埋深。在该地温条件下,通过热管–保温板复合措施的采用,可有效发挥热管的"冷却降温"及保温板的"隔热保冷"效能,在大幅减小基础周围土体的最大季节融化深度的同时降低锥柱式基础底部深层地温,进而满足工程需求。
- 穆彦虎俞祁浩李国玉马巍毛云程郭磊
- 关键词：青藏直流联网工程塔基热管保温板气候变暖
- 青藏铁路路基下融化夹层特征及其对路基沉降变形的影响被引量：9
- 2015年
- 基于青藏铁路多年冻土区路基地温与变形现场监测资料,研究了青藏铁路路基下融化夹层特征及其对路基沉降变形的影响.结果表明:在已有监测场地中,青藏铁路沿线天然场地融化夹层发育较少,而路基下融化夹层发育较多.低温冻土区路基下融化夹层能够逐渐完全回冻使其消失,高温冻土区大部分路基下融化夹层有进一步发展的趋势.当融化夹层下部为高含冰量冻土时,融化夹层与路基沉降变形关系密切,路基易产生较大的沉降变形;当融化夹层下部为低含冰量冻土时,路基沉降变形较小.
- 高宝林孙志忠董添春武贵龙
- 关键词：青藏铁路冻土路基沉降变形
- 青藏铁路路基稳定性模型的GIS集成工作环境应用研究被引量：5
- 2012年
- 为了发挥GIS在青藏铁路冻土路基稳定性研究中有力的支持作用,在已经建成的青藏铁路数字路基GIS平台的基础上,探讨了一种基于过程集成模式的模型与GIS集成方法,研究建立专业冻土路基模型与GIS平台集成的可视化"模型GIS集成工作环境",研究重点为专业冻土路基稳定性模型模块在此"模型GIS集成工作环境"中的集成技术手段、模型管理模式以及模型调用模式.作为研究成果,实现了一个实用原型系统.
- 郭建文付卫平刘丰
- 关键词：青藏铁路路基稳定性
- 多年冻土区分离式路基热干扰预防及处治措施研究被引量：2
- 2015年
- 为确定分离式路基相互间热干扰程度,并采用相应的工程处治方案,通过采用理论分析及数值仿真方法将不同间距、含冰量工况下的分离式路基热干扰程度分为轻、中、重3个等级,以热干扰程度等级划分为基础,提出针对各等级热干扰的工程处治措施,并分别建立预估模型,对各种处治措施的长期应用效果进行分析。研究结果表明：分离式路基间距大于5 m工况下,其相互间热干扰可忽略,间距3~5 m时热干扰开始加强,间距小于0 m时热干扰开始剧烈;通过对各种工况下处治措施应用效果的数值分析,所提出的处治措施可有效防止路基间的热干扰效应,并且长期作用效果显著。
- 刘戈汪双杰穆柯陈建兵
- 关键词：道路工程分离式路基数值模拟多年冻土
