不同因素对浅表土冻结温度的影响

通过自制的冻结温度试验装置,以南京地区浅表土为研究对象,分析了淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、粉砂3种不同土质在不同含水率、盐分含量以及不同水质条件下的冻结温度规律。结果表明：在试验的含水率范围内,土体冻结温度随含水率增加呈近似线性升高,随盐分含量增加直线降低,而干密度的变化对土体冻结温度影响不大。     

温度和含水率影响下盐渍土力学特性试验研究

为研究外界环境变化对西宁地区黄土状盐渍土抗剪强度和变形特性的影响,本文以西宁地区的黄土状盐渍土为试样,利用GDS伺服电机控制双向动态三轴试验系统(DYNTTS)对4种不同含水率的试样进行不同温度下的三轴试验。结果表明：当含水率一定时,在温度为-15℃条件下土样内部发生冻结现象,黄土状盐渍土的应力—应变曲线呈应变软化特性;当温度≥-5℃时,随着温度的升高其应力—应变曲线由应变弱软化型逐渐过渡为应变硬化型。当温度保持不变时,在低温条件下(即-15℃时),随着含水率的增大,黄土状盐渍土的抗剪强度逐渐增大;当温度≥-5℃时,随着含水率的增大,其抗剪强度整体呈下降趋势。温度和含水率的改变主要影响了黄土状盐渍土的黏聚强度,对摩擦强度的影响并不显著。     

吉林省农安地区盐渍土冻胀特性试验研究

吉林省西部地区广泛分布着盐渍土。近年来由于盐渍土冻胀而造成的建（构）筑物破坏的现象越来越频繁。以吉林省农安地区盐渍土为研究对象,通过在室内采用程序式高低温试验机进行盐渍土的冻胀试验,结果表明,冻胀量不仅与温度有关,而且与压实度、含水率、易溶盐含量等因素有关。本文试验结果,有助于对由盐渍土冻胀造成的破坏采取有效的防治措施。     

含盐量及含水率对盐渍土冻胀规律影响试验研究

盐渍土冻胀问题对道路运营产生很大影响。本论述结合G215线柳园至敦煌段盐渍土地区冻胀的基本情况,对温度下降时盐渍土含盐量及含水率对冻胀的影响规律进行了研究。研究内容包括盐渍土温度从10℃下降到-35℃时的冻胀规律、含盐量及含水率对冻胀率的影响规律等。其中含盐量分别设置为0.71%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%等五种状况,含水率取用19%、23%、27%等三种。研究结果表明：土体温度由10℃下降到0℃阶段,土体出现冷缩现象,但冷缩量相对较小;土体温度由0℃下降到-10℃阶段,是土体冻胀量增加最快的阶段;土体温度由-10℃下降到-20℃阶段,土体冻胀量的增加则相对缓慢;当土体温度下降到-20℃以后,降低温度对土体冻胀量的增加作用已不明显。当土体的含盐量和含水率增大时,都会导致土体冻胀量增大。研究结果对类似工程问题的处理及防治,具有重要的指导作用。     

土壤冻结时间的数值模拟及实验

建立了土壤冻结过程数学模型及传热特性微分方程(温度模型),对土壤冻结时间进行数值模拟,采用有限差分法进行数值求解.用TDMA法上机计算并同实测值进行对比,论证了数学模型的正确性.认为用计算机数值分析方法进行冻结过程模拟,对实际工程的冻结工艺、冻结设施的优化设计具有实际意义.     

砂带磨削温度的试验研究

设计了平面砂带磨削中动态磨削温度实时采集和处理微机系统。对砂带磨削时表面层温度分布及工件表面最高温度进行了试验研究。提出了砂带磨削工件表面最高温度的理论计算方法,得出砂带磨削中工件表面层温度分布情况。表面最高温度的变化规律及烧伤产生的区域,为实际生产中预防加工变质层的产生提供了依据。     

钢材应力测试中的温度应变试验研究

结合三峡水电站压力管道比尺（1：2）平面结构模型试验，详细介绍了钢材应力测试中消除虚应变，提高测量精度的具体做法和成果。     

黄瓜幼苗温度胁迫及其抗性测定研究

本试验采取温度胁迫手段及电导百分率法测定黄瓜抗性。研究结果表明:(1)黄瓜幼苗的苗龄对其抗性(抗热性、抗寒性)有极显著影响,而品种影响不显著。(2)环境因素对黄瓜的抗性影响远比品种遗传性和环境工作作用大的多。(3)胚芽低温锻炼能在短期内提高其抗性,其中对抗寒性的影响要比抗热性深刻一些(持续时间略长);幼苗低温锻炼能增强其抗寒性,但对抗热性影响不大。(4)-2.5℃处理15分min与处理12h小时之间有极显著的相关。可用前者替代后者减少测定时间。(5)黄瓜品种存在有不同程度的“滞后现象”,这是造成不同时期抗性变幅不同的原因之一。     

柞木干燥中电阻率与温度和含水率的关系

测试柞木在干燥过程中不同含水率和不同温度下的电阻率,对测试数据进行处理、分析来确定它们之间的关系,从而为提高木材干燥控制中通过测试木材电阻来确定木材含水率的准确性奠定了理论基础.     

利用木薯废渣制作燃料薪棒的试验研究

为了解决木薯加工过程产生的废渣所带来的问题、打破限制木薯淀粉产业发展的瓶颈,将木薯废渣作为原料,摸索适合木薯废渣压制薪棒的最高含水率以及最优加热温度,并将薪棒的燃烧效果与煤进行比较.结果发现,物料含水率控制在10%～15%,模具温度制在200℃左右时,可以得到质量较好的薪棒,用薪棒替代煤作为锅炉燃料可以达到节能减排的效...     

冻土及夹石冻土开挖刀具的试验研究

设计并研制成功一种适用于冻土及夫石冻土链式挖沟机的刀具，经室内和野外现场试验证明，其使用寿命达到１３０ｈ，切削速度和挖沟作业率可达４．２５ｍ／ｓ和１０１～１１２．２ｍ／ｈ，并提出了高速热融切削的现点．     

水分在季节性冻土中的运动

季节性冻土是一种冰水共存的特殊土水体系,在分析冻土中水分运动的驱动力及其影响因素,冻土介质的物理特性（热特性和水力特性）及其参数测定方法的基础上,综述了水分在冻土中运动的基本规律及定量研究水分运动的试验与数值模拟方法。     

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.     

东北地区季节性冻土对监测点稳定性的影响

为定量把握冻土对沉降监测网点的稳定性影响,降低测点施工成本,在东北地区通过实际项目数据研究分析监测点稳定性受季节性冻土的影响情况.结果 表明12月-次年2月期间,随着温度逐渐降低至0℃以下,冻土深度加深,监测点沉降量逐渐增大,2月-3月冻土深度达到最深,监测点累计沉降量最大达到1 cm.温度对冻土深度的形成有较大影响,...     

季节冻土区寒土土体温度场的计算模型

从能量的角度,用传热学的知识建立季节冻土区体内温度随气温变化的模型,从而可得到负温时期内任意时刻土体的冻结深度,实现对寒区土体冻胀情况的预报。     

冻土电阻率与其温度的关系研究

为研究冻土电阻率与温度的关系,采用自制电阻测量装置,对不同温度的砂土和黏土试样进行了电阻测试。结果表明,当温度大于0 ℃时,土的电阻率变化不大;当温度小于0 ℃时,土的电阻率随温度的下降而明显上升。出现这种现象的原因在于,当温度降低至0 ℃以下时,土中水分随温度的降低将逐渐部分或全部冻结为冰,而冰的电阻率大于液态水的电阻率。此外,冻土的电阻率还与土的类型有关,在干密度、含水量、温度均相同的条件下,砂土的电阻率大于黏土的电阻率。     

基于COMSOL Multiphysics数学模块的冻土水热耦合分析

多年冻土内部的水热过程是影响冻土区生态环境演变、干旱区水资源利用及地表工程结构稳定性的重要因素。然而传统的水热耦合理论模型忽略了非饱和土体中水分对流传热作用,在水分场与温度场耦合理论模型的数值实现上仍有困难。以垂直土柱单向冻结实验为基础,通过COMSOL Multiphysics软件的数学模块实现考虑冰水相变和水分对流的温度场和水分场偏微分方程的耦合求解,分析了冻土水分对流与温度变化的关系。结果表明:(1)COMSOL可以实现冻土水热参数、冰水相变潜热以及边界条件的灵活定义,容易实现水热两场耦合分析;(2)对于含水量较高的土体,水分对流传热作用不可忽略。     

隧道人工冻土帷幕边界雷达探测试验分析

在分析冻结法施工过程中冻土帷幕边界的传统判定方法优缺点，以及比较冻结土体与天然土体电性差异的基础上，结合上海复兴东路隧道联络通道的施工，开展了采用探地雷达方法对人工冻土帷幕边界进行判定的试验．通过正演模型试验了解了冻土边界的雷达反射波波形、振幅及相位特征；对实测雷达剖面进行非线性滤波处理，以消除隧道内的电磁干扰，并通过追踪同相轴判定冻土边界．雷达剖面解释结果与由测温孔监测资料推算出的温度场分布所反映的冻土边界能够较好地吻合，可以弥补测温法中测温孔数量少、元件损伤而导致数据丢失的缺陷．     

土冻结过程中的水热力三场耦合数值分析

冻土在冻结、融化的过程中，未冻区和正冻区发生的物理过程均涉及温度场、水分场、应力场三场的耦合作用问题。尤其在土体的冻胀变形和分凝冰的形成过程中，冻胀应力对冻土地区结构物具有不容忽视的影响。为此，提出了“三场”耦合分析的一般数学格式，采用有限元思想导出相应的时空离散化方程，并给出了非线性数值求解的迭代计算步骤。另外，还给出具体的数值算例，以验证方法的可靠性、有效性和计算精度。     

松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律

为深入了解松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律,同时为东北寒区工程及寒区农业的土体环境的高效利用提供科学依据。基于松嫩平原北部季节冻土原位监测,开展季节冻土温度变化特性及分层热通量变化规律研究。结果表明：深度小于50 cm土体温度日变化明显,土体温度季节差异随着土体深度增大而减小。2017年3月3日达到最大冻深(164 cm),4月22日为最终融化日期,最终融化深度为130 cm。不同深度土体温度对地表温度响应呈滞后效应,随着土体深度的增加,滞后时间延长;季节冻土在冻融期内浅层土体受到净辐射的影响,热量交换极其频繁;随着土层深度的增加,净辐射的作用减小,热量在土体中传递的损耗增加,热量交换程度减弱,在冻结期,土体损失的热量大于吸收的热量。在整个冻融期内保持负值,冻深线以下土体中的热量持续向上传输,表明160 cm深度以下土体持续对冻土层传递热量。