高原冻土地区公路边坡冻融稳定性及施工技术

以中国一带一路重点项目西藏自治区羊八井至大竹卡段公路改建工程为依托,研究了高原冻土地区公路边坡冻融稳定性及施工技术.采用有限元软件MIDAS-GTS NX建立边坡模型,运用强度折减法计算、分析了冻融循环前后公路边坡位移、应力及应变等力学特性的变化规律,并与施工现场检测数据进行对比分析.结果表明:边坡水平方向上的最大位移发生在坡趾位置,竖直方向上的最大位移发生在坡肩位置;经历冻融循环后,边坡水平位移、竖向位移分别增加1.91 cm和7.5 cm,且坡面破坏以竖向沉降为主;边坡水平和竖直方向上的最大应力均发生在坡底,并出现应力集中现象.结合工程特点及模拟分析结果提出减小冻土开挖深度、锥形坡面砌筑、拱式防护、仰斜式路肩墙、浸水路肩墙以及主动防护系统等防护措施,后期现场观测表明,冻融引起公路边坡失稳问题治理效果明显.将建模理论计算值和工程实测值进行比较分析,验证了本文方法的正确性.     

冻结黏土的强度与变形特性及参数研究

为了更全面地分析冻土的强度与变形特性,以皖北某矿取样的原状黏土为研究对象,进行不同温度(-5℃、-10℃、-15℃)下的单轴抗压强度试验和三轴剪切强度试验.试验结果表明,在试验温度下,试样单轴抗压强度的应力-应变曲线为应变软化型;试验条件下,冻土三轴剪切应力-应变曲线可以用双曲线模型描述.随着温度的降低,冻土的单轴抗压强度和弹性模量均增加.初始弹性模量和极限偏应力均与围压呈正相关,与温度呈负相关.冻土的抗剪强度随围压增加而增大,随温度增加而减小.通过冻土三轴试验得到的抗剪强度指标推算单轴抗压强度,可以为人工冻结法施工提供理论依据.     

冻土单轴抗压试验研究及盾构始发冻结优化设计

为保证浅埋深富水软弱地层的盾构隧道安全始发,采用人工冻结法进行端头加固。通过在室内进行冻土单轴抗压试验,得到可靠的冻土力学参数,并采用正交试验的方法分析冻结深度、冻结宽度和冻结温度对地表沉降和管片拱顶沉降的影响规律和影响程度,选取确定最优冻结加固方案。结果表明：土体冻结温度越低,抗压强度越大；对地表沉降和管片拱顶沉降的影响排序为冻结深度>冻结宽度>冻结温度；最优冻结方案为冻结宽度6m,冻结深度15m,冻结温度-20℃。     

融沉冻土与群桩相互作用的试验研究

采用自行研制的冻土-群桩室内模型试验装置,研究在补水条件下,单向冻结过程中融沉土体与群桩的相互作用;测定在相同含水率条件下,不同融化温度时冻土的温度场、桩顶上拔位移和桩不同位置处的侧摩阻力随时间的变化趋势。结果表明:升温回暖过程中,各深度土样温度变化趋势基本相似,具有明显的时间效应,大致可分为缓慢降温阶段、升温阶段和温度稳定阶段,不同位置桩的沉降位移发展规律可大致分为桩身稳定阶段、快速沉降阶段和缓慢沉降阶段;融化温度越高,升温阶段维持时间较长,冻土融沉更加完全,桩最终沉降量也更大;融沉过程中,桩身负摩阻力呈现正负交替分布的状态,融化温度越高,桩身所受的负摩阻力越大,且中心桩所受的负摩阻力比角桩的小。     

藏东南地区季节性冻土分析

西藏位于我国的西南部,青藏高原的面积达120万km~2,占全国的1/8。地形属于高原,平均海拔为4 000m左右,素有"世界屋脊"之称。藏东南地区的平均海拔在3 000m左右,由于特殊的地理、地貌、地形、地质和水文气象条件,导致这里分布着广泛的季节性冻土。本文以藏东南地区季节性冻土为研究对象,对藏东南地区季节性冻土产生的原因,造成的危害以及对藏东南地区季节性冻土的防治措施进行浅析。     

高铁激励下饱和冻土场地振动衰减特性分析

【目的】为了研究北方寒区饱和冻土场地在高铁激励下的振动衰减问题。【方法】本研究采用现场观测法对大庆市冬季饱和冻土场地进行现场观测试验。【结果】对饱和冻土场地的地表振动加速度数据进行时程分析、功率谱分析、振动级衰减分析。【结论】得到高铁荷载下饱和冻土场地的加速度时程和加速度振动级衰减的主要频率范围和距离范围，并总结出饱和冻土场地的振动衰减特性。     

福岛第一核电站建“冻土挡水墙”遏制新放射性污水

日本原子能规制委员会26日批准东京电力公司于6月份开始着手在福岛第一核电站内建设“冻土挡水墙”，以阻止地下水继续流入反应堆所在建筑地下，遏制新的放射性污水产生。     

基于Monte-Carlo法的冻土路基随机温度场分析

对青藏铁路沿线岩土热学参数进行统计分析,得出岩土的基本统计值及概率分布模式,采用基于Monte-Carlo法的随机有限元方法计算冻土区的路基随机温度场,得出随机温度场的均值和标准差.结果表明：路基的温度场均值和标准差分布趋势基本相似,且在路基上部和路基边坡面附近,其绝对值较大;温度的标准差在边界附近出现最大值,且沿边界向内而逐渐减小;在边界浅层区域,温度的标准差出现局部变化,到达一定深度后趋于稳定,并随着时间增加而增大,路基标准差区域从边界向内而逐渐扩大.