摘要：为克服现有冬季输水梯形渠道冻胀力学模型未充分考虑冻结区与水下非冻结区差异,以及未考虑土体连续性的不足,该研究根据冻土与非冻土剪切刚度的不同,冻结区采用Pasternak双参数弹性地基梁模型,而非冻结区采用Winkler模型,综合Pasternak模型考虑土体连续性及Winkler模型易于求解、所需参数少的优点,提出联合Winkler-Pasternak模型的冬季输水梯形渠道冻胀力学分析方法。以新疆玛纳斯河流域某冬季输水梯形渠道为例,计算渠坡衬砌板法向变形,并将本文模型、Winkler模型、Pasternak模型计算结果与观测值进行了对比分析,最后计算了衬砌板截面弯矩及上表面应力分布。结果表明:衬砌板法向变形可分为冻胀段、沉降段及冻胀-沉降过渡段三个部分,三种模型计算结果均能较好地反映衬砌板法向位移基本变化趋势,且本文模型计算结果与实测值更加接近,表明了模型合理性。衬砌板易开裂位置位于冻土区距离水位线10.0%~23.3%坡板长处,与工程实际相符。该研究可为寒区冬季输水梯形渠道抗冻胀设计提供科学参考与理论依据。

摘要：针对多年冻土力学参数测试难题,采用旁压原位试验对青藏公路沱沱河至唐古拉山北麓段粉土和粉质黏土进行了现场测试,结果表明:多年冻土力学性质与土质、冻土类型、温度以及加压时间有关。该地区低含冰量粉质黏土极限压力为1.5~2.5 MPa,旁压模量为15~20 MPa;高含冰量粉质黏土极限压力为2.5~3.5 MPa,旁压模量为20~35 MPa;低含冰量粉土极限压力为1.5~3.0 MPa,旁压模量为15~35 MPa;高含冰量粉土极限压力为3.0~4.0 MPa,旁压模量为35~60 MPa。

摘要：超声波波速测试作为一种无损检测已经广泛应用到岩土工程行业,该测试方法也是获得岩土体物理力学参数的有效方法.目前鲜有关于冻土的声波测试的技术和方法的报导,已有的冻土声波测试都是在垂直方向上忽略换能器的质量并在常温下快速测试声波通过时间,难以满足测试精度.鉴此,在购置常温声波测试主机的基础上,充分考虑冻土对温度敏感的特性、换能器在水平方向的测试以及土样与换能器之间的耦合程度,设计了一种适用于多种类型的冻土超声波换能器支架和恒温箱的测试系统,恒温箱意在提供适合不同温度下土体的测试环境(-30℃^+30℃),换能器支架可供低温、提供多种尺寸冻土试样的横波和纵波的测试平台.为避免垂直测试中换能器和土样自身对测试的影响,除了支架提供水平测试平台外,在调节换能器与土样接触距离的螺杆顶端放置应变片测试冻土样与换能器之间的接触程度以提高冻土声波波速的测试精度.利用该测试系统对不同负温下冻土样品进行测试,数据结果证明了该测试系统的实用性和良好的测试精度.

摘要：楚玛尔河至五道梁地区位于昆仑山和唐古拉山脉之间的可可西里山区,地处青藏高原北部多年冻土地带。该文通过现场钻探资料及地温观测资料对楚玛尔河至五道梁地区多年冻土特征展开分析。研究区域内海拔高度在4500m以上,其中楚玛尔河附近受河流影响不存在多年冻土,除此之外其余地方多年冻土以少冰冻土为主,多年冻土上限深度1.3~4.8m,年平均地温在-2.0℃以上,部分地区下限深度在37~40m,大部分地区50m深的钻孔并未凿穿多年冻土层。

摘要：盐类侵蚀是导致混凝土耐久性破坏的主要因素之一。试验观察了混凝土遭受单盐及复合盐长期半浸泡情况下的相对动弹性模量的变化情况,发现在相同浓度情况下混凝土在复合盐中的相对动弹性模量比在单盐环境中的下降快。通过扫描电镜对侵蚀后混凝土内部进行观察,从微观结构变化方面对这一现象进行了研究,为混凝土结构的耐久性设计提供参考依据。

摘要：膨胀土是一种特殊的黏土,具有明显的胀缩性和多裂隙性,在寒区渠道工程中极易诱发各种冻害。单轴压缩特性是冻土物理力学特性的重要分支,为研究冻结膨胀土的单轴压缩特性,开展了不同干密度和温度下冻结膨胀土单轴压缩试验。试验结果表明:随着干密度的增加,各温度工况下试样的应力-应变关系曲线均由弱应变软化转为应变硬化形态,且试验温度越高,曲线的软化特征越显著。不同温度工况下试样的破坏模式差异明显。当试验温度为-2℃时,试样破坏时其表面出现明显的局部坍塌与剥落,而-5℃、-10℃和-15℃工况下试样的最终破坏形态均为“鼓状”破坏,试样表面无明显的裂缝和剪切面。冻结膨胀土试样的单轴抗压强度随干密度的增加而线性增大,亦随温度的降低而增大,但在不同的温度区间内增幅不同,其变化幅度主要与试样内部含冰量密切相关。此外,试样的弹性模量随着干密度的增大和温度的降低均线性增大。

摘要：厚度改变对TRC薄板的真实强度、工作性能及耐久性能均有重要影响,为研究这种影响,试验设计了10,15,20 mm三种厚度的TRC薄板,在薄板中加入2根经向纤维束和8根纬向纤维束织成的编织纤维网,并进行轴向拉伸试验。通过对试件应力–应变关系曲线的分析,结果表明随板厚的增加,受荷过程中TRC薄板内部的应力值逐渐减小,应变值逐渐增大。为了更好地说明不同厚度TRC薄板的抗拉性能,引入Bazant公式,并讨论了解析式在直角坐标中的几何形态。

摘要：根据我国北方寒冷地区某无压输水暗渠工程实际,通过在室内环境箱中进行暗渠比例模型试验,研究暗渠在冬季输水过程中水流温度受外界环境温度、流速及进水口水温的影响.通过改变试验条件,研究了暗渠模型内水流温度降低与外界环境温度、水流流速及进水口水温的关系.经过数据拟合,得到暗渠水流温度与环境温度、水流流速及进水口水温的回归公式,可以对不同影响条件下流经暗渠的水流温度进行预测,并对同类水利工程建设及运营起到一定的指导作用.

摘要：在季节冻土区,周期性的冻结与融化持续改变着土体内部结构,土的孔隙率与渗透性也随之产生相应的变化.针对这一现象进行了原状黄土和重塑黄土的冻融循环试验和冻融循环后的渗透试验.结果显示：随着冻融循环作用的进行,原状黄土与重塑黄土干密度的变化趋势都是先增大后减小,然后趋于稳定.由于渗透系数与干密度呈负线性关系,所以随着冻融循环次数的增加,原状黄土与重塑黄土的渗透系数都是先减小后增大,最后在4×10-4~6×10-4cm·s-1之间趋于一个稳定值.因为重塑黄土是扰动土,土结构中的颗粒大小较为均匀,而原状黄土的土结构中颗粒大小不均匀,导致重塑黄土的渗透系数始终大于原状黄土.

摘要：在不同温度和应变率条件下,分别对圆柱体和正方体冻结粉土进行了单轴抗压强度试验,分析比较了二者的应力-应变关系、抗压强度及破坏应变.结果发现:单轴压缩下正方体与圆柱体冻结粉土的力学性质存在差异.正方体冻结粉土的应力-应变曲线有明显的弹性屈服点,屈服点后曲线呈线性硬化,而圆柱体冻结粉土的应力-应变曲线无明显弹性屈服,全应力-应变曲线呈抛物线型.相同温度和应变率条件下,圆柱体试样的应变软化程度比正方体试样大.相同试验条件下正方体冻结粉土的抗压强度及破坏应变大于圆柱体的抗压强度和破坏应变,二者抗压强度及破坏应变的差异程度与温度和应变率无关.研究结果可为冻结壁的设计提供重要依据和参考.