摘要：Photocatalytic water oxidation based on semiconductors usually suffers from poor charge transfer from the bulk to the interface,which is necessary for oxygen ***,we construct a hybrid artificial photosynthesis system for photocatalytic water *** system consists of BiVO4as the light harvester,a transitional metal complex(M(dca)2,M=Co,Ni,dca:dicyanamide)as the water oxidation catalyst,and S2O82?as a sacrificial electron *** system exhibits enhanced oxygen evolution activity when M(dca)2is *** BiVO4/Co(dca)2and Bi‐VO4/Ni(dca)2systems exhibit excellent oxygen evolution rates of508.1and297.7μmol/(h·g)compared to the pure BiVO4which shows a photocatalytic oxygen evolution rate of252.2μmol/(h·g)during6h of photocatalytic ***(dca)2is found to be more effective than Ni(dca)2as a water oxidation *** enhanced photocatalytic performance is ascribed to the M(dca)2‐engineered BiVO4/electrolyte interface energetics,and to the M(dca)2‐catalyzed surface water *** two factors lead to a decrease in the energy barrier for hole transfer from the bulk to the surface of BiVO4,which promotes the water oxidation kinetics.

摘要：For the purpose of enhancing air convection and controlling solar radiation, a new crushed-rock slope embankment design combined with a sun-shade measure is proposed. A newly designed embankment was constructed in the Tuotuohe section of the Qinghai-Tibet Railway and a field-testing experiment was carried out to determine its convection and temperature characteristics. The results show that distinct air convection occurred in the crushed-rock layer of the new embankment, especially in cold seasons, which was enhanced when it flowed upwards along the slope. This preliminarily indicated that the new design of the embankment slope was good for reinforcing air convection in the crushed-rock layer. The frequent fluctuations of the convection speed and the environmental wind speed were in good agreement, suggesting that the convection in the crushed rock primarily came from the ambient wind. It was also preliminarily determined that the new embankment had a better cooling effect and sun-shade effect for decreasing the temperature of the embankment slope compared with a traditional crushed-rock slope embankment, and the mean temperature difference between them was up to 1.7 °C. The mean annual temperature at the bottom boundary of the crushed-rock layer was obviously lower than that at the top boundary, and heat flux calculation showed that the shallow soil beneath the embankment slope was weakly releasing heat, all of which indicated that the new embankment slope design was beneficial to the thermal stability of the embankment. This study is helpful in providing some references for improved engineering design and maintenance of roadbeds in permafrost regions.

摘要：对典型涵洞的路涵过渡段路基土体的冻结特征展开监测,并分析路涵过渡段路基及其下地基土的冻结特征和时空变化过程及其对路基稳定性的影响。结果表明,涵洞的存在使得台后路基冻结深度约为天然场地最大冻结深度的2倍,同时涵顶和涵底的冻结时刻和融解时刻均较涵侧要早;涵洞间接充当了通风管道的作用,减弱了路基的阴阳坡效应差异;涵洞的存在对其周围路堤的温度场有明显的影响,其显著增大了涵顶、涵侧填料温度随气温变化的幅度。通过对路涵过渡段土体冻结特征的监测分析,为涵下地基处理和路涵过渡段的路基填料选择及铺设方式提供参考。

摘要：新建哈大客运专线穿越东北中部山前平原,其中有10 km长为地下水埋深很浅的路堑段,冻胀问题突出。基于对长春西客站附近的路堑段开展的路基水热状况监测,分析路基填筑主体及其下土体水热条件时空变化过程及其对冻胀的影响,并评价运营前路基变形特性。结果表明,在现有设计和正常施工条件下,路基热稳定性良好,总体相对变形量未超过7 mm,上层冻胀变形量占据总体冻胀量的60%以上,且与地温呈负相关关系,并随着冻深而逐步减少;路基中设置的封闭复合土工膜阻隔外界水分向路基基床主体迁移,使得基床土体含水量基本稳定,从而减少分凝冰的形成;地温变化的趋势和分布特征与基床部位和表层工程措施相关:轨道板和钢筋混凝土基座增大路基的热阻,使得地温等值线在其下呈现略微"上抬"的趋势。同时正线两侧联络线使用的传统道碴层,因其降温机制使得其下的地温呈现略微"降低"的趋势。双向线路中间的排水沟下方冻结深度增大,而路基两侧的排水沟由于使用不同的工程构件,使得该部位下方及临近部位的冻结深度变化与路中排水沟下的略有不同。综合监测结果显示,监测期间试验段路基热力学稳定性良好。

摘要：新建哈尔滨至大连客运专线是我国寒区第一条建设运营的高速铁路,其社会经济意义十分突出.为实现对寒区高速铁路路基稳定性问题的多因素量化评价,应用模糊数学理论提出了寒区高铁路基稳定性模糊综合评判方法.基于可代表性和易操作性的原则从路基土体填料、工程条件、水力环境、热力条件以及地质地貌单元确立了5个一级因素指标和16个二级因素指标,采用层次分析法分配各因素指标的权重,并应用模糊统计法和专家评分法对各个因素指标按稳定性等级进行量化分级并赋值,最后基于安全可靠度原理并考虑各个影响因素之间的关系,提出了综合评价方法.应用该方法评价的哈大高铁无碴轨道路基长春西试验段路基稳定性可靠度为0.889 7,评价体系按照加权平均法最终得分为72.902分,显示出路基处在较稳定的状态,取得了与工程实际相一致的评判结果.由此表明:采用模糊综合评判的方法评价寒区高速铁路路基的稳定性具有合理性和可操作性,为寒区高速铁路路基设计和运营管理提供理论支持.

摘要：选取青藏高原国道214沿线低温基本稳定区查拉坪旱桥桩基和高温不稳定区花石峡试验场桩基,对其运行期内地温进行连续监测。基于现场地温实测数据,从冻土上限、冻结及融化过程3个方面,分析桩基对冻土地温的影响,显示因桩基良好的导热性能加剧了桩周冻土与大气的热交换,桩周地温年较差明显增大。结合勘察设计资料建立数学模型,应用有限元数值模拟方法就桩基对地温场的长期影响进行预测,结果表明,未来50 a气温上升2℃的情况下,桩侧冻土上限与天然上限差异有所增大,桩侧多年冻土温度升高,该现象在高温不稳定冻土区表现得更为明显。所得结论可为多年冻土区桩基设计、降温保护措施采取及运行管理措施实施提供参考。

摘要：季节冻土地区修筑铁路客运专线面临着严重的路基冻胀问题,为研究保温板(XPS)在季节冻土地区路基工程中的防冻胀效果,开展了室内模型试验研究.试验结果表明:经过2个周期的试验,保温板上下温差十分明显,保温板上下温差在负温期高于正温期,保温板下土体冻结速率随保温板厚度的增加而减小.30 cm保温板下黄土的含水率随冻融过程呈单一变化规律,其他3个试验模型土体含水率在冻结开始时先减小,冻结结束时增大,最终保持稳定的趋势.4个试验模型中的下层土体冻胀量均远大于上层土体,无保温板黄土试验模型冻胀量远大于其他3个保温板试验模型;AB料冻胀量随保温板厚度的增加而减小,AB料冻胀率远小于黄土冻胀率.因此,在季节冻土地区路基设计中宜采用保温板路基,路基填料优先采用AB料.

摘要：为分析深季节冻土区涵洞对路基及其下地基热状况的影响,建立了涵洞温度场计算模型,基于已有的试验涵洞监测数据,对比分析了所建模型的可靠性,再在该模型基础上,通过改变材料参数和模型尺寸,进行不同情况下的数值计算。结果表明:模拟季节冻土区涵洞温度场时,需要充分考虑热对流效果,忽略填土热对流效果是不合适的,考虑热对流效果的模型在定性和定量上均与现场监测情况一致;在季节性冻土区涵洞设计工作中,应该采取一些积极措施避免或减少对流传热对涵底冻深发展的影响;涵底最大冻结深度随着含水量呈三段式的变化规律:随其增大先减小,后减小速度变缓甚至冻深略有增加,最后又趋于减小;寒区涵洞内径的尺寸对涵底冻结深度方面的影响较大,而净高对涵底冻结深度方面的影响很小,可以不考虑。

摘要：钻孔灌注桩水化热会暖化冻土引起桩基承载力下降,以桩基水化热在时间与空间上的影响效应为研究目的,结合青藏公路G214沿线查拉坪旱桥桩基观测数据,分析水化热对地温场的扰动范围以及桩周土回冻时间,给出灌注桩18 d内的养护温度。结果表明:水化热对距桩1.95 m以外地温影响微弱;144 d后桩侧温度降至0℃以下,229 d后桩侧温度低于-0.5℃;2 a后桩侧基本回冻至天然地温,此时承载力已达到设计要求。桩基混凝土养护温度前5 d在10℃以上,5~12 d在5℃以上,12~15 d为2℃以上,15~18 d仍高于0℃。通过数值仿真给出混凝土入模温度及桩基施工时间对桩周温度场的影响,模拟结果显示,该区域的灌注桩施工可以在相应规范规定范围内提高混凝土入模温度;灌注桩施工可以在冷季进行,但要做好5 m以上深度桩基混凝土的温控措施。

摘要：随着我国高速铁路网络逐步向寒区大范围延伸,线路纵向上选用了较高比例的桥梁以跨越地形,势必出现大量的路桥过渡段。路桥过渡段使线路纵向上出现了刚度变化以及桥用、路用材料的工程抗冻性能差异,进而引发不均匀的冻胀和融沉变形,产生桥头跳车的可能,降低行车的舒适度和安全性。文章运用土壤冻融条件下热传导理论的基本方程和数值方法,结合哈大高铁的典型工况建立路桥过渡段模型,计算分析其在春季融化期间的冻结特征差异和演变规律,并基于工程优化设计了三种不同的台后填筑模式,得到冻融条件下该气候分区的热影响范围,并基于此分析了冻结圈面积、周长、长宽比和横向热扰动距离等几何指标。计算结果表明,仅考虑热学影响时,在有保温层和无锥台护坡工况下,路桥过渡段的综合效果较好。