块碎石层几何参数对其自然对流降温效应影响的数值研究

块碎石层作为一种高渗透率的多孔介质，经常应用于寒区道路的护坡工程中，用于保护其下部多年冻土，提高道路的稳定性．本文为提高和优化寒区道路工程中块碎石护坡的降温能力，基于多孔介质中流体热对流理论，根据野外块碎石护坡的实际几何尺寸及热边界条件等因素，采用稳态模型对厚度为1．0m，底顶温差为10℃，不同倾斜角度、不同长厚比等几何条件的块碎石层中对流模式及降温效果进行了数值研究．结果表明：在本计算条件下，无论在何种倾斜角度及长厚比条件下，由于块碎石层内部空气自然对流的存在均可提高其等效导热系数，使其具有热半导体特性，但内部的对流模式会随着倾斜角度的变化而发生改变，对流环数随着其倾斜角度的增大而减少，当对流环由多个转变为单个时，对应的Nu数最小，降温效果最差，此时对应的倾斜角度为块碎石层最差降温倾斜角度．并且，该最差降温倾斜角度随着其长厚比的增大而增大，最终大致趋近于32°，与野外一般块碎石护坡的倾斜角度33．7°十分接近．因此，当野外块碎石护坡路基高度较大，即块碎石护坡长厚比过大时，应采取必要措施来提高块碎石护坡的降温能力，本文在这方面也进行了必要的研究和讨论，以期为寒区块碎石护坡路基的设计与维护提供一些科学参考．     

青藏铁路封闭抛石路基流场与温度场特性数值分析

铁路道碴层和抛石铺层可以看作多孔介质，其内部流体的对流换热为多孔介质的传热传质问题. 在多风的青藏高原，抛石路基结构往往会因为抛石层表面被风沙、积雪等封堵，在石头层内形成一个封闭系统. 针对青藏高原特殊的气候以及地质条件，基于多孔介质对流传热理论，对封闭抛石路基这一特殊结构的流场和温度场特性进行了数值研究与分析. 结果表明：抛石路基在封闭的特殊条件下，内部空气运动方式为自然对流，且仍具有明显的冷却降温作用，这可为多年冻土区抛石路基的长期使用与维护提供参考；但其降温效果及对流强度随着抛石层上部填土厚度的增大而削弱，这应引起设计与施工部门的足够重视.     

黄河二级阶地洪积碎石土原位直剪试验

给出了黄河二级阶地洪积碎石土的抗剪强度指标c,φ值,并结合残余剪试验给出了黄河二级阶地洪积碎石土的残余抗剪强度指标．结果表明：该洪积碎石土的抗剪强度主要由内摩擦角提供,粘聚力很小,峰值破坏后粘聚力完全消失且内磨擦角减小．对竖向位移记录的分析表明：该洪积碎石土具有明显的剪胀现象,并且剪胀形变随着进一步的剪滑变形而消失．所得抗剪强度指标对黄河两岸建筑工程边坡支护及基础设计具有重要的参考价值．