寒区路基土锅盖效应气态水迁移试验研究

锅盖效应是指土中的水汽迁移被覆盖层所阻挡,水汽在冷凝或凝华作用下在覆盖层下聚集的现象.为了研究寒区路基土的锅盖效应气态水迁移规律并分析其作用机理,利用自行研制的锅盖效应试验设备,采用取自北京大兴国际机场的粉质黏土试样进行了一系列试验,研究了温差、初始含水率和试验时间对于锅盖效应的影响.试验结果表明:土样上下边界存在温差时,水汽会向低温区迁移,使土样上部含水率增加,温差越大,土样上部水分增加量越大,且水汽越容易补充进土样;土样顶部为正温时,含水率只在覆盖层下出现最大值,土样顶部为负温时,含水率不仅在覆盖层下出现最大值,而且在冻结锋面处也会出现峰值;初始含水率较低时,土体中的水分迁移以气态水迁移为主,较高时以液态水迁移为主,初始含水率适中时,以混合态水迁移为主,气态水迁移时,试样能够从水源吸收水汽使土样总水量增加;进行了试验时间为30 d的冻结条件下的气态水迁移试验,发现试验过程中水汽不断补充进土样,土样上部水量和总水量均持续增加,试验结束后覆盖层下产生了凝华冰层,含水率接近饱和.试验结果说明锅盖效应可以造成寒区实际路基土的含水率大幅提高,使之存在工程病害隐患.     

寒区预应力混凝土管桩径向冻胀损伤机理

针对寒区预应力混凝土管桩冻胀破坏问题,在病害调查的基础上,采用有限元仿真手段,建立了考虑混凝土塑性损伤本构、预应力效应和不同冻胀水平的管桩模型,初步分析了寒区预应力混凝土管桩在冻胀作用下的破坏机理.研究结果表明:管桩在寒区工程应用中会产生轴向裂缝;填充物的冻胀作用导致管桩环向应力状态改变,螺旋箍筋由构造筋转变为受力筋,而纵向筋受影响较小.填充物的径向冻胀作用是管桩产生轴向塑性损伤和裂缝的主要原因.研究结论初步探明了管桩冻胀引起的塑性损伤机理,有助于下一步管桩技术改进.     

寒区非饱和土体混合态水分迁移研究进展

综合分析了冻土液态水和气态水迁移机制以及水热耦合数值模型,归纳了土水势理论和水汽迁移成冰理论的研究进展,综述了冻土传统水分迁移驱动力理论和水汽迁移驱动力理论,分析了工程地基土体增水机理,对水热力和水热汽耦合作用理论进行了总结分析,并对比了不同数值模型的特点。因冻土冰水相压力的不明确,Clapeyron方程在冻土中的适用性还需进一步探究;水汽遇冷冷凝作用和水汽蒸发凝结作用很好地解释了非饱和土体的增水机理;传统水分迁移理论多是基于液态水展开研究,忽略了水汽运移的影响,水汽迁移成冰理论很好地解释了水汽运移引起的工程冻害;水热力耦合迁移理论没有充分表征应力场的作用,不能完全揭示土体冻胀的形成和发展过程。     

中国寒区粗粒土力学研究现状与进展

在寒冷地区,粗粒土是路基、土石坝等工程主要填料,也在高寒山区斜坡上广泛分布。寒区高铁路基冬季冻胀病害和高海拔斜坡春季滑塌灾害等的防治与评价,均与冻融作用下粗粒土的力学特性密切相关。在查阅大量国内外文献的基础上,从本构关系、物理特性、力学性质和界面问题等方面对寒区粗粒土力学理论的研究现状进行综述,得出如下结论：通过引入不同新理论建立了考虑剪胀性、颗粒破碎性、非线性和冻融效应等粗粒土特殊性的本构模型;明确了粗粒土的基本物理性质、水理性、热物理和电学特性;基于大型直剪试验、大型三轴试验、数值模拟以及理论分析等手段深入研究了不同因素水平和应力条件下常温和冻融粗粒土的抗剪强度、变形规律以及作用机制;探讨了粗粒土-结构界面、冻-融界面的剪切力学特性及其与斜坡稳定性的关系;并且,针对目前研究现状,对寒区粗粒土力学特性研究进行展望分析。     

软土地基静力压桩的挤土效应及其防治

分析了软土地基中静压桩的挤土效应机理,依据圆孔扩张理论和有效应力原理,推导出塑性区影响范围、桩对土体的挤压应力、孔隙水压力估算公式等.最后结合工程实践,提出了防治或减轻挤土效应对周围工程环境影响的一些有效实用的措施.     

寒区公路翻浆和防治措施

寒区公路翻浆是已建公路中普遍存在的病害之一,严重影响了工程质量,降低了公路的使用年限。本文述说了对寒区公路翻浆的认识和存在的问题,阐述了寒区公路翻浆的内在机理,提出了对其的防治措施,并综述了自己对寒区公路翻浆防治的见解。     

公路运输站场空间结构演化分析

为探明运输枢纽的形成机理,用中心地理论解释运输站场体系结构,分析了运输站场发展动力,并提出了运输站场发展模型。认为在站场规模效应和客货流聚集效应作用下,运输站场发展先以集中化为主,随着站场边际收益下降而分散化趋势显现,站场达到规模极限则会分化为多个站场而形成运输枢纽。结合汕头市公路主枢纽发展过程分析,证实了运输站场结构演化经历站场极化、站场扩散及运输枢纽阶段,运输枢纽的形成是规模效应与客货流聚集效应作用的结果。     

高速公路拓宽路基病害机理及防治

为了分析高速公路拓宽路基病害机理,以京石高速公路拓宽为工程背景,在FLAC环境下利用Fish函数方法建立了高速公路路基拓宽的数值分析模型,研究了地基沉降对拓宽路基内竖向应力、水平应力和剪切应力的影响,结果表明:在路基拓宽中路基顶部拼接处首先出现拉应力,随着地基沉降的发展,路基顶部拼接处的拉应力区不断发展,并引起路基和路面出现纵向开裂;由于拓宽路基填筑高度不同,路基竖向附加应力分布不均,从而使得路基横向出现不均匀沉降;剪应力主要集中在拓宽路基中部,对拓宽路基病害贡献不大.最后提出了拓宽路基病害防治措施.     

赖远明:“天路”冻土之困的破解者

<正>赖远明来西部32年,结缘冻土21载,经过千百次实验,他成功破解了青藏铁路修建中冻土如何"保冷"的世界级难题,创造了青藏高原上的"天路"奇迹赖远明:1962年8月出生,江西龙南人,中国寒区工程、土木工程专家,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员、院士,长期从事寒区工程理论和数值分析的研究     

桩-网复合基础在公路盐渍土地基处理中的应用

从分析盐渍土的工程特性入手,探讨桩-网复合基础处理盐渍土地基方法及其作用机理.应用该方法处理嘉安高速公路玉门段盐渍土地基,现场测试数据及处理效果表明,桩-网复合基础可以有效控制盐渍土地基的工后沉降量,减少路基病害,经济效益明显.     

工程与工程教育

论述了现代工程活动、工程理念、工程思维、工程哲学、工程管理、工程文化与工程教育的关系,指出了工程教育改革与发展方向.     

表面工程的进展与再制造工程

阐述了表面工程的定义、特点以及在生产实践中的应用,指出了表面工程在21世纪的发展方向－－纳米表面工程和复合表面工程,介绍了新兴再制造工程的概念、组成与作用,并指出再制造工程在我国具有广阔的应用前景,工程机械的再制造也大有可为。     

工程与工程管理的哲学思考

当前,我国正处于经济建设快速发展时期,许多重大工程相继建成并投入使用,凸现工程活动的重要地位和工程管理的巨大作用,标志着我国已经进入工程时代。工程时代呼唤工程哲学,工程建设管理活动离不开哲学思想指导,大力开展工程哲学研究既是哲学发展的必然,又是时代的迫切要求。文章在分析工程哲学的形成、发展及主要研究内容的基础上,提出了工程的哲学内涵与本质：物质性、变化性和时空性,进而对工程管理的理念、价值观、方法论、组织与创新等方面的哲学内涵进行了探讨,以促进我国工程管理理论的发展和管理水平的提高。     

岩土工程虚拟场地系统

岩土工程虚拟场地系统是一个包含工程地质、水文等内容的信息平台,这个平台能将岩土工程地质勘查资料信息有效地转化为相应工程问题的计算软件数据模型．为了实现虚拟场地系统,首先对岩土工程设计软件的模式进行总结,之后对建立虚拟场地的数据支撑以及相关地质建模的方法,以及如何从虚拟场地中提取计算模型进行探讨．最后,通过介绍自主开发基于虚拟场地边坡防护系统,验证虚拟场地系统的能力．     

New developments of technology in rock engineering in China

In terms of rock engineering and technology in hydropower construction,the slope stability and monitoring techniques for high slopes of Three Gorges Project,the stability and support technology for high slopes of hydropower projects in deep river valley,the stabilization techniques for underground cavern group with large span and high side walls are introduced in this paper.As for rock engineering and technology in highway and railway construction,the Qinghai-Tibet Railway — new construction techniques in permafrost,the support techniques for large squeezing deformation in Wuqiaoling Tunnel,the construction techniques for tunnels in alpine and high-altitude region,the geological prediction techniques for tunnels in karst region,the microseismic monitoring and early warning techniques for rockbursts in deep and long tunnels are presented.For rock engineering and technology inmining engineering,the innovative techniques for roadway support inmines,the simultaneous extraction technique of pillarless coal and gas in coal seams with low permeability,the safe and efficient deep openmining technology,advances in monitoring,early warning and treatment ofmine dynamic disasters are discussed.In addition,the new anchorage techniques and precision blasting technique in rock engineering are introduced.     

江顶寺隧道岩土工程勘察

江顶寺隧道设计条件复杂,勘察单位通过工程地质测绘、勘探和物探等综合勘察方法,初步查明江顶寺隧道的地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质等工程地质条件,地震地质条件和环境地质条件,并进行隧道工程地质评价,初步确定隧道围岩级别,提出工程措施建议。经勘察结果综合分析,江顶寺隧道适宜性综合评价为基本适宜。本次勘察严格遵守相关规定,遵循科学的指导方法,为下步的详勘做了强有力的支撑。     

浅谈工程造价在工程管理中的作用及编制方法

工程造价有两种含义，一是工程投资费用，另一种是工程价格。文章重点描述了工程造价的施工预算的编制方法。     

生物传感器在生物工程研究中的应用

文章根据近年来生物传感器研究和开发的最新成果，从生物传感器的工作原理和特点入手，对生物传感器在生物工程研究领域中的应用进行了分析和阐述，对于我们进一步加强这一领域的研究有着一定的意义。     

浅谈工程建设项目投资控制

分析了造成工程投资失控现象的原因，提出了在工程设计和施工阶段应采取的投资控制措施。     

工程教育与工程科技人才的培养

高质量的工程科技人才是创新型国家建设的重要人力资源。工程素质是工科毕业生的本质特征,高等工程教育是培养合格工程科技人才的主要环节。本文在分析国际工程教育趋势和国内高等工程教育环境的基础上,研究了本科院校工程教育中普遍存在的问题,并从工程观的树立、人才培养模式的优化、工程实践本征的突出、工程素质的培养、实践能力和创新意识的提升等方面,提出了保证工程科技人才培养质量的对策。